Prva slika molekule

Od iznajdbe vrstičnega tunelskega mikroskopa pred dobrimi dvajsetimi leti lahko vidimo ali vsaj otipamo posamezne atome. Prve posnetke smo sicer dobili že v 70. letih s transmisijsko elektronsko mikroskopijo, nove metode pa te slike še izboljšujejo. Paradoksalno pa večjih struktur, kot so denimo molekule, doslej ni bilo moč videti s takšno ločljivostjo. Problem tiči v nestabilnosti molekul, ki ne zdržijo takšnih sil kot atomi in se prehitro razletijo ob bombardiranju z elektroni.

Problema so se uspešno lotili na IBM Zürich, kjer so si pomagali z modifikacijo tehnike AFM (mikroskop na atomsko silo). Ta posname sliko z merjenjem privlačne sile med atomi v sondi in tistimi v tarči. Ker so molekule krhke, so morali najti način, kako preprečiti, da bi se konica mikroskopa zataknila v molekulo zaradi elektrostatskih in van der Waalsovih interakcij. To so storili tako, da so na konico pritrdili molekulo ogljikovega monoksida (CO), tako da se je le kisikov atom dotikal preiskovane molekule. Van der Waalsove interakcije so jo še vedno privlačile, a se zaradi Paulijevega izključitvenega načela elektroni v istih spinskih stanjih (v tarči in CO) niso mogli preveč približati drug drugim. Z merjenjem odbojne sile so ugotovili položaje ogljikovih atomov, kasneje pa so na podlagi teh informacij izračunali še položaje vodikov.

Slikali so aromatski pentacen, homolog benzena s petimi linearno spojenimi obroči.