les atomes identifiés au microscope

[canardos]

[center]Les atomes ne peuvent plus cacher leur identité[/center]

Non content de distinguer chaque atome présent sur une surface, un nouveau microscope présenté aujourd’hui dans la revue Nature est aussi capable de déterminer l'identité chimique d’un atome.



Sur un alliage de silicium (rouge), d’étain (bleu) et de plomb (green), les chercheurs ont pu distinguer les atomes de chacun des trois éléments.

(Oscar Custance)
Le microscope à force atomique est l’outil le plus puissant dont disposent à l’heure actuelle les chercheurs pour étudier la surface d’un matériau –qu’il soit conducteur ou isolant- à l’échelle atomique. Ces microscopes permettent d’établir une cartographie détaillée de la surface mais ne dévoile pas la nature des atomes -leur identité chimique. C’est désormais chose faite avec la nouvelle technique mise au point par Oscar Custance (Université d’Osaka, Japon) et ses collègues. Leur microscope à force atomique (AFM) a pu faire la différence entre des atomes de plomb, de silicium ou d’étain.

Les AFM utilisent les forces qui se produisent entre une pointe et une surface pour détecter la présence de chaque atome. La pointe est montée sur un levier très souple. Lorsqu’elle balaie une surface elle est attirée ou repoussée par les atomes. L’intensité de cette force variant avec la distance entre la pointe et les atomes, la mesure des flexions du levier permet de reconstituer une carte des atomes présents sur la surface.

L’équipe de Custance a travaillé à partir d’un microscope à force atomique qui ne met en jeu que les forces d’attraction et dont la pointe ‘’vibre’’ au-dessus de la surface. La présence des atomes est révélée par les oscillations de la fréquence de résonance de la pointe. A force d’expérience et de mesures, les chercheurs ont pu établir une signature pour chaque type d’atome en fonction de l’intensité de l’attraction qu’il exerce sur la pointe.

D’autres équipes avaient mené ce type d’expérience avec des échantillons refroidis à de très basses températures mais Custance et ses collègues espagnols et tchèques ont réussi cette manipulation à température ambiante. Ils publient leurs travaux dans la revue Nature datée du 1er mars.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.com
(01/03/07)