Objev otvírá zcela nové možnosti charakterizace pevných látek na atomární úrovni, především rozložení elektronové hustoty na povrchu pevné látky, uvedl tiskový odbor Akademie věd České republiky.
Vědci publikovali zcela nové informace o původu atomárního kontrastu takzvanou Kelvinovou sondou v posledním čísle časopisu Physical Review Letters.
Jednotlivé atomy křemíku na povrchu pevné látky zobrazené pomocí tradičního mikroskopu atomárních sil (vlevo) a nové metody Kelvinova mikroskopu atomárních sil (vpravo).
Český člen týmu, Pavel Jelínek z Fyzikálního ústavu AV, provedl sérii experimentálních měření, která umožnila hlubší vhled do původu atomárního kontrastu Kelvinovou sondou. Vědecký tým jednoznačně prokázal, že atomární kontrast není artefaktem měření, ale že má fyzikální původ. Atomární kontrast je důsledkem změny rozložení hustoty elektronového náboje v okolí atomů na povrchu pevné látky při řízené interakci s hrotem mikroskopu.
Jelínek uskutečnil komplexní počítačové simulace interakce hrotu rastrovacího mikroskopu s atomy na povrchu pevných látek a její vliv na změnu rozložení hustoty elektronů na povrchu pevných látek. Na základě těchto simulací vypracoval teorii, která vysvětluje možnost detekce jednotlivých atomů na povrchu pevných látek pomocí Kelvinova mikroskopu atomárních sil.
Rastrovací mikroskopy hrají zásadní roli v celé řadě vědních oborů, mimo jiné v základním i aplikovaném výzkumu materiálových vlastností pevných látek, v nanotechnologiích či v molekulární a buněčné biologii.
Možnost dosažení atomárního rozlišení pomocí takzvaného Kelvinova mikroskopu atomárních sil, je v poslední době předmětem intenzivních diskusí. Umožňuje detekovat změnu aplikovaného elektrického potenciálu, kompenzující přenos náboje mezi hrotem a povrchem pevné látky, uvedl Jelínek.
