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Distribuição de Carga na Única Molécula Estudada Usando a Microscopia da Força da Ponta De Prova de Kelvin

Published on February 29, 2012 at 4:38 AM

Por Cameron Chai

Os Pesquisadores do IBM têm com sucesso imaged a distribuição das cargas em uma molécula usando um tipo de microscopia atômica da força, conhecido como a microscopia da força da ponta de prova de Kelvin (KPFM), no vácuo ultra alto e na temperatura reduzida.

representação 3D da imagem experimental da microscopia da força da ponta de prova de Kelvin de uma única molécula do naphthalocyanine, gravada com uma ponta CO-functionalized. Cortesia da Pesquisa do IBM - Zurique

Isto permitirá que os cientistas executem uma análise detalhada na formação de ligações e de interruptor molecular entre moléculas e átomos.

Neste estudo, em uma amostra condutora, a ponta da ponta de prova da exploração será posicionada. Devido à diferença nos potenciais elétricos na amostra e na ponta, um campo elétrico será produzido. Usando uma tensão, os potenciais elétricos podem ser medidos. Um campo elétrico mais alto na região cobrada das moléculas conduz a um sinal mais alto de KPFM. As regiões com cargas opostas produzem um contraste diferente na micrografia, vermelha ou no azul, devido à reversão do sentido do campo elétrico.

Uma molécula orgânica, o naphthalocyanine, que é uma molécula cruciforme simétrica, foi usada neste estudo. No naphthalocyanine, dois átomos de hidrogênio colocados na oposição do centro com um tamanho de 2 nanômetro, útil provado para o estudo. Empregando um pulso de tensão, um interruptor verificável de átomos de hidrogênio pode ser conseguido entre duas configurações. Este tautomerization impacta a distribuição de carga molecular e as moléculas serão redistribuídas como o alcance dos átomos de hidrogênio suas posições.

As imagens foram geradas para a distribuição das cargas em ambos os estados. O estudo foi feito por muito tempo a nível submolecular, que exigiu um mais alto mecanicamente e tèrmica microscópio estável com maior precisão atômica. Uma definição maior pode ser conseguida introduzindo uma molécula do monóxido de carbono à ponta.

O estudo foi realizado por Gerhard Meyer, Moll de Nikolaj, por Mohn Bruto e Fabian do Leão da Pesquisa do IBM.

O papel foi publicado em linha na Nanotecnologia da Natureza do jornal.

Source: http://www.ibm.com/

Last Update: 1. March 2012 19:49

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