Un grupo de investigación francés y japonés ha desarrollado una nueva forma de visualizar el mundo atómico convirtiendo los datos escaneados por un microscopio de fuerza atómica en imágenes de color claro. El método recientemente desarrollado, que permite la observación de materiales y sustancias como aleaciones, semiconductores ycompuestos químicos en un tiempo relativamente corto, promete ser ampliamente utilizado en la investigación y desarrollo de superficies y dispositivos.
Las moléculas y los átomos individuales son mucho más pequeños que las longitudes de onda de la luz que podemos ver. La visualización de estructuras tan pequeñas requiere instrumentos especiales que a menudo proporcionan representaciones en blanco y negro de las posiciones de los átomos. Los microscopios de fuerza atómica AFM se encuentran entre losherramientas más potentes disponibles para sondear superficies a nivel de escala atómica. Una punta a nanoescala que se mueve sobre una superficie no solo puede proporcionar todo tipo de información sobre las posiciones físicas de los átomos, sino también datos sobre sus propiedades químicas y su comportamiento. Sin embargo, gran parte de estola información se pierde cuando se procesan las señales AFM.
Ahora, los investigadores centrados en el Instituto de Ciencias Industriales IIS de la Universidad de Tokio, dirigido por el profesor Hideki Kawakatsu, han creado una nueva forma de operar AFM y visualizar los datos para extraer información estructural y química en imágenes claras a todo colorEstos hallazgos fueron publicados recientemente en letras de física aplicada .
"AFM es una técnica extremadamente versátil y nuestro enfoque de vincular la altura de la punta de AFM al fondo de la curva de frecuencia nos permitió realizar mediciones al mismo tiempo pero sin el riesgo de perder información de la superficie", autor principal del estudio PierreEtienne Allain, un investigador postdoctoral LIMMS / CNRS-IIS, dice.
Las personas a menudo realizan mediciones AFM manteniendo la punta AFM a una altura fija mientras miden los cambios en sus vibraciones mientras interactúa con la superficie. Alternativamente, es posible mover la punta AFM hacia arriba y hacia abajo para que la frecuencia de las vibraciones permanezcalo mismo. Ambos enfoques tienen sus ventajas, pero también conllevan desventajas, ya que uno puede llevar mucho tiempo y el otro puede provocar la pérdida de información.
Los investigadores liderados por IIS desarrollaron una forma de mover la punta AFM y transformar los datos para que la punta permanezca por encima de la superficie en una posición donde la frecuencia vibratoria está fuertemente influenciada por la superficie.
Otro beneficio de este enfoque es que el modelo produce tres variables, a las cuales los investigadores asignaron los colores rojo, azul y verde, respectivamente, lo que les permitió producir imágenes a todo color. También probaron con éxito su método en un siliciosuperficie.
"Si los colores en la imagen son los mismos, podemos decir que las señales provienen del mismo tipo de átomo y entorno", dice el coautor y compañero investigador postdoctoral Denis Damiron. "Esta nueva forma de representar información química y física compleja deuna superficie podría permitirnos sondear los movimientos y el comportamiento de los átomos con detalles sin precedentes "
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Materiales proporcionados por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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