单分子内电荷散布成像初次实现

据美国物理学家组织网2月27日报道，IBM苏黎世研讨所的科学家初次胜利地为单个分子内的电荷散布成像。这一造诣将使科学家能对单分子开关、原子与分子间键的形成进行深刻研讨，也使这一技巧在将来太阳能的光能转化、能量存储或分子标准的盘算装备等范畴拥有伟大的运用潜力。

IBM公司的科学家应用一类特别的原子力显微镜——开尔文探针力显微镜，在低温情况和超高真空内，直接为单个萘酞菁有机分子内的电荷散布进行了成像。研讨揭橥在最新一期的《天然—纳米技巧》杂志上。

尽管扫描地道显微镜能被用来为一个分子的电子轨道成像；原子力显微镜也能被用来分化分子构造，但迄今为止，人们还不克不及为单个分子内的电荷散布成像。

加州 学伯克利分校的物理学传授米歇尔·克罗米表现：“最新研讨展现了一项异常主要的新才能，借助这一技巧，科学家们今后能直接测量单个分子内的电荷是若何自我支配的。懂得这种电荷散布对于懂得分子在分歧情况下若何工作异常症结。这一技巧将对物理、化学和生物学的许多范畴发生主要影响。”

现实上，IBM的新技巧与扫描地道显微镜和原子力显微镜一路，互相弥补地为科学家们供给了与分子有关的信息，展现了分子的分歧属性。就像X射线、磁共振成像（MRI）或超声波等医学影像技巧，能相辅相成地供给与小我的身材情形和健康状态有关的信息一样。

该研讨的引导者、IBM苏黎世研讨所纳米标准系统研讨小组的物理学家费边·蒙表现：“这项技巧为我们供给了别的一条信息通道，将进一步扩大我们对纳米标准物理学的懂得。借此技巧，科学家们将能在单分子标准上查询拜访，当单个化学键在原子和分子外面间形成时，电荷是若何被从新散布的。当我们建造原子和分子标准的装备时，这一点弗成或缺。”

例如，这项技巧能被用来研讨所谓的电荷转移络合物内的电荷分别和电荷输送情形。这些络合物由两个或多个分子构成，拥有伟大的运用潜力，可用于能量存储或光伏学等范畴，许多科学家正在对它们进行深刻研讨。

在IBM苏黎世研讨所引导STM和AFM研讨运动的科学家杰拉德·梅尔弥补道：“这项研讨标记着我们应用扫描探针显微镜（SPM）在原子标准掌握和摸索分子体系方面取得了重 进展。”