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Ladungsverteilung im Einzelnen Molekül Studiert Unter Verwendung der Kelvin-Fühler-Kraft-Mikroskopie

Published on February 29, 2012 at 4:38 AM

Durch Cameron Chai

Forscher von IBM haben erfolgreich abgebildet die Verteilung von Ladungen in einem Molekül unter Verwendung eines Baumusters Atomkraftmikroskopie, ultra bekannt als Kelvin-Fühlerkraft (KPFM)mikroskopie, am Hochvakuum und an verringerter Temperatur.

Darstellung 3D des experimentellen Kelvin-Fühlerkraft-Mikroskopiebildes eines einzelnen naphthalocyanine Moleküls, aufgezeichnet mit einer Mit--functionalized Spitze. Höflichkeit von IBM-Forschung - Zürich

Dieses erlaubt den Wissenschaftlern, eine ausführliche Analyse auf Entstehung von Anleihen und von molekularer Schaltung zwischen Molekülen und Atomen durchzuführen.

In dieser Untersuchung über eine leitfähige Probe, wird die Spitze des Scannenfühlers in Position gebracht. Wegen des Unterschiedes bezüglich der elektrischen Potenziale in der Probe und in der Spitze, wird ein elektrischer Bereich produziert. Indem man eine Spannung verwendet, können die elektrischen Potenziale gemessen werden. Ein höherer elektrischer Bereich auf der belasteten Molekülregion ergibt ein höheres KPFM-Signal. Die Regionen mit gegenüberliegenden Ladungen produzieren einen anderen Kontrast im Mikrographen, entweder rot oder im Blau, wegen der Umkehrung der Richtung des elektrischen Bereichs.

Ein organisches Molekül, naphthalocyanine, das ein symmetrisches kreuzförmiges Molekül ist, ist in dieser Studie verwendet worden. Im naphthalocyanine zwei Wasserstoffatome gelegt in Opposition von der Mitte mit einer Größe von 2 nm, nachgewiesenes nützliches für die Studie. Indem man einen Spannungsimpuls einsetzt, kann eine kontrollierbare Schaltung von Wasserstoffatomen unter zwei Konfigurationen erzielt werden. Diese Tautomerisierung wirkt die molekulare Ladungsverteilung aus und die Moleküle werden als die Wasserstoffatomreichweite ihre Stellungen neuverteilt.

Die Bilder wurden für Verteilung von Ladungen in beiden Zuständen erzeugt. Die Studie wurde für eine lange Zeit auf dem submolecular Niveau durchgeführt, das ein höheres mechanisch und thermisch stabiles Mikroskop mit größerer Atomgenauigkeit benötigte. Eine größere Auflösung kann erzielt werden, indem man ein Kohlenmonoxidmolekül zur Spitze einführt.

Die Studie wurde durch Gerhard Meyer, Nikolaj-Moll, Löwe Brutto- und Fabian Mohn von IBM-Forschung durchgeführt.

Das Papier wurde online in der Zapfen Natur-Nanotechnologie veröffentlicht.

Quelle: http://www.ibm.com/

Last Update: 1. March 2012 19:46

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