Атомно-силовой микроскоп отличил дейтерий от водорода в молекуле пентацена
Теперь электронный парамагнитный резонанс можно измерять и с одной молекулы
Физики из Германии нанесли молекулы дейтерированного пентацена на подложку из хлорида натрия и смогли измерить сигнал электронного парамагнитного резонанса. Это удалось сделать благодаря возбуждению триплетного электронного уровня туннелирующим электроном с кончика кантилевера. Работа опубликована в журнале Nature.
Измерения свойств отдельных молекул или даже атомов требуют сложных методов, ведь стандартные методы измерения отклика, например, электронов, не смогут набрать достаточного сигнала. Однако то и дело появляются группы ученых, которым все же удается это сделать. Например, четыре года назад группа физиков из США и Южной Кореи смогла снять МРТ с отдельных атомов с помощью сканирующего туннельного микроскопа и магнитного зонда из атомов железа. Другие ученые улучшили масс-спектрометр, чтобы тот мог измерить массу отдельной молекулы, а не ансамбля. Более того, иногда даже не требуется сложной измерительной аппаратуры — пять лет назад атом стронция удалось сфотографировать с помощью обычного фотоаппарата. Тем не менее идея объединить атомно-силовой микроскоп и ЭПР-спектрометр до сих пор реализована не была.
Это удалось группе немецких физиков под руководством Яши Реппа (Jascha Repp) из Университета Регенсбурга. С помощью комбинированного прибора они смогли измерить процесс триплет-триплетного перехода молекулы дейтерированного пентацена. Для модификации прибора ученые использовали пластинку слюды с нанесенными золотыми микрополосами толщиной в 300 нанометров, на которые наносили тонкую пленку диэлектрического хлорида натрия (порядка 20 атомарных слоев), чтобы избежать туннелирования электронов между металлом и молекулой. Поменяли так же и наконечник атомно-силового микроскопа — на его