Résolution intramoléculaire par microscopie à sonde locale

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Cette courte revue a pour objectif de faire le point sur les récents progrès des techniques de microscopie
à sonde locale, pour l’imagerie moléculaire sur surface ultra-haute résolution (intramoléculaire).
Ce domaine a en effet été marqué par des avancées colossales depuis la première visualisation
du squelette formé des atomes de carbone de la molécule de pentacène (C22H14) en 2009 par microscopie
à force atomique (Atomic Force Microscopy, AFM) à très basse température (5 K). Le bref état
de l’art proposé ici fera le point sur les techniques d’AFM en mode non-contact (NC-AFM) et en microscopie
à effet tunnel (Scanning Tunnelling Microscopy, STM) qui offrent aujourd’hui l’accès à une
imagerie intramoléculaire, à basse température et à température ambiante et permettent même le
suivi « cinétique » de réaction chimique sur une surface. L’essor technologique ne doit pas cacher
certaines limitations, notamment les artefacts qui nécessitent une interprétation critique des images,
par comparaison systématique aux calculs. L’enjeu de ces études réside dans une connaissance approfondie
des processus physico-chimiques en oeuvre lors de l’adsorption d’une seule ou d’une assemblée
de molécules sur une surface métallique principalement. Ces connaissances permettront
une bien meilleure caractérisation des espèces moléculaires et d’envisager des synthèses chimiques
directement sur une surface et ne pouvant se produire en solution, par exemple. Elles pourront également
renseigner sur les mécanismes fins mis en jeu lors d’une catalyse hétérogène, ouvrant ainsi
un champ d’applications conséquent
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