[News] Le premier microscope capable d’identifier des atomes

[Michel]

Des physiciens du Japon, d'Espagne et de la République Tchèque ont développé un nouveau microscope à force atomique (AFM) capable de procéder à un véritable relevé de l’identité chimique d’atomes différents disposés sur une surface. C'est un pas en avant par rapport aux AFM actuels, qui ne peuvent que détecter la position des atomes. Le dispositif détermine la composition et les structures locales en utilisant une méthode précise d'étalonnage, et peut même être utilisé po...

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[buck]

les atomes ne sont pas reconnaissable par leur taille directement?

[StarDreamer]

Pas nécessairement, car il ne s'agit pas d'un objet "consistent" mais plutôt d'un nuage électronique flouté (noyau+électrons qui orbitent autour). En fait, l'image semble plus être une interprétation de l'empreinte des atomes "vus".

Y a-t-il un physicien atomique dans la salle ?

[Maulus]

oui, je suis moi aussi, profondément interessé par l'interprétation d'une telle image...
c'est ce qu'un oeuil humain pourait voir ?
c'est juste une représentation de niveau ? comme une carte de niveau?
c'est une représentation des interactions EM entre la pointe diamant et la matière ?

le blanc c'est ±quoi, le noir c'est ±quoi?

[cyrille]

je crois que ce genre de micro a une tres faible profondeur de champ ce qui fait que tu ne vois qu une section de l'échantillon

[fffred]

la question de savoir ce que l'oeil humain pourrait voir n'est pas évidente. Ce n'est certainement pas le même type d'images que celles des AFM pour plusieurs raisons :
- les AFM ne détectent pas une lumière diffusée, réfléchie, absorbé, ou qui a traversé le matériau, comme le fait l'oeil, mais déctecte la proximité des atomes. Donc il faudrait déjà savoir, dans le cas de l'oeil, quel type de lumière on considère (fluorescence, diffusion, diffraction, ...)/
- L'oeil détecte la couleur de cette lumière, ce qui n'a pas d'équivalent pour un AFM.
- L'oeil verrait la lumière venant de toute la profondeur de l'échantillon : l'image serait complètement brouillée.

Je dirais donc que l'oeil ne verrait rien, ou alors un fond continu. Sauf peut-être dans le cas de la fluorescence, ou les photons seraient issus des atomes eux-mêmes : on aurait alors le même type de carte, quoique.
En fait la question ne se pose pas vraiment.

[eaglestorm]

celà veut-t-il dire qu'ils font un prélèvement rapide afin de déterminer l'atome à connaitre en substituant trés vite un atome témoin prenant la place de l'ement à étudier ?

[nicolasticot]

Un microscope AFM mesure une force entre l'atome de la surface et une pointe. Différents atomes génèrent différentes forces et dans la mesure où l'on a une idée de ce qui est présent sur la surface, un chercheur peut "interpréter" une image et la coloriser en utilisant un simple logiciel de dessin (tel que photoshop). Le groupe mentionné n'a donc pas vraiment accès à l'information de l'espèce de l'atome, mais dispose de certains indices lui permettant de remonter la piste et finalement de coloriser l'image.

[buck]

La force est aussi dependant de la nature de l'atome il me semble, non ?

[Aldebaran]

Quoi qu'il en soit, c'est excellent ce type d'appareil même si en lisant le titre de la news je m'attendais à une sorte de vrai microscope fait de lentilles etc, nous permettant de voir en direct des atomes !!! Mais je crois que ce n'est pas pour aujourd'hui ^^

[bongo1981]

Ce sera à jamais impossible puisque la lumière présente des effets ondulatoires dès lors que les dimensions que l'on veut exhiber ont la même dimension que la longueur d'onde de la lumirère, voire plus petite.

Je rappelle que la lumière visible a une longueur d'onde entre 400 et 800 nm (1 nm = 1e-9 m), et un atome fait une taille de 1 Angstrom (1e-10 m)

[Aldebaran]

Ok bongo, merci du complément, c'est bien dommage :/

[buck]

Ah ben grilled, je comptais faire la meme remarque que Bongo
Par contre il est possible d'aller au dela, en diminuant la longueur d'onde (uv, X, gamma) voir faisceaux d'electrons (on s'en sert pour les techniques de photolithographie en microelectronique: passage aux uv par immersion (changement d'indice du milieu permettant d'ecrire plus fin) voir usage du fisceau d'electrons (pour les techno a 22nm et en dessous ) mais ca n'est plus dans le visible, dc necessite de la reconstruction pour que ca soit visible

[Victor]

Dis Buck ça doit t'intéresser les couches ultra mince pour des diodes de niveau quasi atomique

[buck]

Dans l'absolu oui, sur mon boulot usuel par trop, car j'ai besoin de matiere pour dissiper les energies (1mm a 4mm de longueur, pour une vingtaines de microns de large). Je suis dans le domaine du HV (forte tension) avec des tensions allant de qq volt a plus de 200 volts, et la techno qu'on utilise c'est du 0,35 µm et on bosse sur la mise au point du 0,18 µm. On est loin de la course Intel/AMD ;)

[washio24]

Comment fait il pour réfléchir une couleur à partir d'un atome? et comment la couleur peut-elle différé quand les atomes ont seulement de différent leur nombre d'électron ?

[bongo1981]

Comment fait il pour réfléchir une couleur à partir d'un atome?

La lumière blanche du soleil est composé de toutes les couleurs. Les atomes absorbent le rayonnement solaire, certaines fréquences sont absorbées et font vibrer les atomes ou les molécules, d'autres fréquences ont exactement l'énergie nécessaire pour faire sauter un électron d'une couche à une autre, de ce fait, l'atome est excité, puis se desexcite en émettant cette couleur.

et comment la couleur peut-elle différé quand les atomes ont seulement de différent leur nombre d'électron ?

Tout simplement parce que ça change l'énergie des couches électroniques.
ex : pour l'hydrogène, pour ioniser complètement l'atome, il faut 13.6 eV, pour l'hélium, c'est 27.2 eV (quelque chose comme ça).

Par ailleurs, lorsque les atomes s'associent ensembles pour se lier et former une molécule, ils mettent en commun des orbitales atomiques, devenant des orbitales moléculaires, et leur énergie s'en retrouve changée.

[Maulus]

oah ah bon ??
Tu veux dire que certaines molécules ont des couches orbitales d'électrons communes à toute la molécules ?

[bongo1981]

oah ah bon ??
Tu veux dire que certaines molécules ont des couches orbitales d'électrons communes à toute la molécules ?

Tu veux dire que certaines orbitales moleculaires sont des orbitales communes que se partagent plusieurs atomes ? oui oui

[Maulus]

Vin'dious, sa me scie, je savais pas