科學家首次拍攝到令人驚嘆的原子單個化學鍵

2020-12-05 搜狐網
IBM科學家獲得的圖像能清晰觀察到單一化學鍵

科學家能夠通過這些圖片觀察到不同化學鍵的物理特性。


　　【搜狐科學消息】據國外媒體報導，IBM科學家最近宣布獲得了令人驚嘆的顯微圖像——通過這些圖片能夠觀察到原子間的單個化學鍵。這組科學家於2009年因捕獲到單個分子特寫鏡頭而聞名。

　　他們是怎樣獲得如此令人驚嘆的微觀圖像的？通過原子力顯微鏡，科學家能夠通過兩種截然不同的機制捕獲到兩個圖像。這兩張圖片不僅能夠說明納米級石墨烯分子的結構，同時能夠展示出原子間的化學鍵組合方式。

　　這項刊登在9月14日《科學》雜誌上的研究，對於深入探索石墨烯的結構組成具有重要意義，石墨烯是一種重要的半導體材料，有望替代例如微晶片等一些現有的科技材料。這項發現也有可能對研究化學反應中電子的轉移路徑有重要意義。

　　IBM科學家Leo Gross在一次書面聲明中提到：「我們發現了兩種不同的對比機制來區分化學鍵。第一種是基於化學鍵作用力上的微小不同，第二種對比機制的發現有些意外：通過AFM測量，我們發現化學鍵具有不同的長度。後通過ab開頭算法，我們發現了在顯微鏡探針上一氧化碳分子的傾斜是導致這種不同的原因」。

　　這些彩色圖像展示了伴隨著電子密度的原子鍵分布-較暗的點代表了密集部分的分子。通過化學鍵的長度和集合密度，科學家就能判定化學鍵的類型，以及這些分子會發生哪些化學反應。

　　Gross向BBC表示：「以五環苯為例，之前我們能觀察到它的化學鍵，但是不能分辨出這些化學鍵的不同點來。現在，經證明我們做到了這一點，我們能夠觀察到不同化學鍵間的不同物理特性，這確實是令人振奮的」。

　　在今年年初，IBM科學家捕獲了第一張單分子圖片，顯示了電荷的分布情況。現今他們取得的這些圖片讓這項研究更加深入，這對於納米物理學來說是一個重要的進步。（編譯：雙螺旋）

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