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  IBM公司的一个科学家团队曾经因为在2009年第一次捕捉到单个分子的特写镜头而闻名于世,现在他们再次透漏出极为惊人的详细显微图像,展示了原子间的个体化学键。

IBM科学家揭开原子间化学键显微照

IBM科学家揭开原子间化学键显微照

  他们是如何得到如此惊人的特写镜头的呢?科学家们使用了一种原子力显微镜,通过两种不同的对比结构捕获了两张图像。这些图像不仅说明了单体纳米级石墨烯分子的结构,而且展示了原子是如何联系在一起的。

  发表在《科学》杂志9月14日的期刊上的这项研究结论对于进一步研究石墨烯装置有着重大意义,而石墨烯有可能被用于取代微芯片这样的现存技术。这些发现也有可能帮助科学家追踪化学反应期间电子的路径。

  IBM公司科学家利奥-格罗斯在一份书面声明中说到:“我们发现了两种不同的对比结构用于区分化学键。第一个对比是根据化学键上测量力的微小差异做出的,第二次对比真的给我们带来了一个惊喜:在原子力显微镜的测量下化学键视乎拥有不同的长度。通过计算我们发现一氧化碳分子在顶端的倾斜是由于这种差异造成的。”

  这张彩色照片展示了原子化学键的长度以及电子的密度,因此较暗的点代表的是分子最密集的部分。再配合长度和密度,科学家们能够确定化学键的类型以及分子内发生了什么样的化学反应。

  格罗斯告诉BBC新闻频道记者道:“在并五苯的试验中,我们看到了化学键,但是我们并不能真正区分它们或者了解不同化学键的不同属性。现在我们真正能够证实我们能够了解不同化学键的不同物理特性,而且那真的非常让人激动。

  今年早些时候,IBM公司的科学家们捕捉到了第一张单分子图像,展示了电子电荷如何分布。现在他们公布的最新图像让这项研究更进一步而且在纳米级物理学领域迈出意义重大的一步。