Detección remota de vibraciones moleculares con una punta de microscopio de efecto túnel (STM). Pechenezhskiy y col. Iluminar moléculas sobre un sustrato de oro mediante un láser infrarrojo sintonizable. Cuando la iluminación resuena con un modo vibratorio particular, la excitación se transfiere al sustrato. Esta, Sucesivamente, hace temblar la superficie, que se detecta por variaciones en la corriente de túnel a través de la punta del STM. A medida que cambia la frecuencia del láser, la señal STM traza el espectro vibratorio. Crédito:APS / Alan Stonebraker
(Phys.org) —Un equipo de investigadores de la Universidad de California con miembros también del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad de Stanford ha logrado combinar la microscopía de túnel y la espectroscopía infrarroja para comprender mejor cómo se comportan las moléculas cuando se adhieren a una superficie . En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el equipo describe cómo utilizaron un láser construido a medida para permitir la realización de espectroscopía infrarroja con microscopía de túnel de barrido sin calentar su punta.
La microscopía de túnel de barrido es capaz de recopilar información a nivel atómico de un material haciendo uso de una pequeña punta que se coloca cerca de un material y luego mide la cantidad de corriente que pasa entre la punta y el material. Usando este método, los investigadores pueden recopilar información sobre moléculas y átomos individuales, pero no puedo distinguir entre ellos. La espectroscopia infrarroja recopila información sobre un material a través de un láser enfocado en una muestra:la luz infrarroja rebota en el material y las diferencias en las frecuencias revelan qué tipos de moléculas están presentes. Desafortunadamente, la técnica no es lo suficientemente precisa para distinguir los átomos individuales que componen las moléculas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores se propusieron combinar las dos tecnologías para permitir obtener los beneficios de ambas, mientras niega sus inconvenientes individuales.
Para superar los problemas con el calor del láser que impacta en la punta de escaneo, los investigadores utilizaron un láser hecho a medida que era capaz de irradiar una superficie de oro sobre la que se habían depositado cristales de tetramantano o tetramantano. La punta de escaneo se colocó lo suficientemente lejos de la superficie para evitar el impacto. Cuando se disparó el láser, el equipo descubrió que la corriente entre la punta y la superficie aumentaba cuando su frecuencia se ajustaba a la de una de las frecuencias de absorción de los cristales. Midiendo el aumento, los investigadores pudieron determinar qué cristal se había absorbido en el sustrato de oro. Esto significaba que el equipo había combinado los mejores atributos de ambos tipos de dispositivos de escaneo.
El único inconveniente que informó el equipo fue que el escáner solo pudo usar la señal promedio de un grupo determinado de moléculas en lugar de moléculas individuales; planean continuar su trabajo con los dispositivos combinados con la esperanza de refinar el proceso para permitir ambos analizar e identificar moléculas a nanoescala. Al comparar dichas moléculas en un grupo libre con las que se adhieren a una superficie, los investigadores esperan obtener nuevos conocimientos sobre cómo se comportan las moléculas cuando se adhieren a una superficie.
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