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科学家首次拍摄到令人惊叹原子单个化学键(图)

http://www.kexue.com 2012-09-21 10:19:54 搜狐科学  发表评论


科学家看到的单一化学键


不同化学键的物理特性

  据国外媒体报道,IBM科学家最近宣布获得了令人惊叹的显微图像——通过这些图片能够观察到原子间的单个化学键。这组科学家于2009年因捕获到单个分子特写镜头而闻名。

  他们是怎样获得如此令人惊叹的微观图像的?通过原子力显微镜,科学家能够通过两种截然不同的机制捕获到两个图像。这两张图片不仅能够说明纳米级石墨烯分子的结构,同时能够展示出原子间的化学键组合方式。

  这项刊登在9月14日《科学》杂志上的研究,对于深入探索石墨烯的结构组成具有重要意义,石墨烯是一种重要的半导体材料,有望替代例如微芯片等一些现有的科技材料。这项发现也有可能对研究化学反应中电子的转移路径有重要意义。

  IBM科学家Leo Gross在一次书面声明中提到:“我们发现了两种不同的对比机制来区分化学键。第一种是基于化学键作用力上的微小不同,第二种对比机制的发现有些意外:通过AFM测量,我们发现化学键具有不同的长度。后通过ab开头算法,我们发现了在显微镜探针上一氧化碳分子的倾斜是导致这种不同的原因”。

  这些彩色图像展示了伴随着电子密度的原子键分布-较暗的点代表了密集部分的分子。通过化学键的长度和集合密度,科学家就能判定化学键的类型,以及这些分子会发生哪些化学反应。

  Gross向BBC表示:“以五环苯为例,之前我们能观察到它的化学键,但是不能分辨出这些化学键的不同点来。现在,经证明我们做到了这一点,我们能够观察到不同化学键间的不同物理特性,这确实是令人振奋的”。

  在今年年初,IBM科学家捕获了第一张单分子图片,显示了电荷的分布情况。现今他们取得的这些图片让这项研究更加深入,这对于纳米物理学来说是一个重要的进步。(编译:双螺旋)

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