尼娜Notman谈判IBM的原子操纵集团和科学家们拍摄第一个分子的面部照片
2009年8月,世界是有史以来第一次“照片”的一个分子。这是第一次每个原子和分子中的每个键成像,人们感到惊讶。苯并五苯分子,5环融合在一条线,和背后的团队工作是原子操作组在IBM研究——苏黎世瑞士。
揭示分子结构和属性在前所未有的细节都是在一天的工作。并五苯的照片是由一种原子力显微镜(AFM)和相同的方法已经被用来测量单个原子上的电荷,甚至订单评估债券和债券的长度在单分子。该小组还利用扫描隧道显微镜(STM)看到分子轨道和开尔文探针力显微镜(KPFM)形象单一有机分子的电荷分布。
与化学家合作
原子操作组的所有成员是物理学家,但他们的工作显然是化学家的极大兴趣。化学家们真的很喜欢能够直接看到分子,“团队成员解释说狮子座总。我们与许多不同团体的合作学术化学家。有时传统间接技术,如质谱和核磁共振(NMR)是不够的,当试图确定的结构复杂的分子,所以能够吸附分子化学家尤其有用。
第一个例子是在2010年当团队一起工作马塞尔Jaspars英国阿伯丁大学的小组来解决结构的cephalandole代谢产物的提取Dermacoccus abyssi细菌。核磁共振发现四种可能的分子结构,但他们需要IBM团队的帮助,以确定哪些的四个是正确的。自那时以来,几个项目已经确定了以前难以捉摸的天然产物的结构。这是伟大的化学家方法我们有趣的想法,这是很重要的化学领域,我们不会认为自己的总说。我们也接近他们让他们合成分子定制的属性。”
研究小组目前正在集中精力KPFM。2012年,团队跨单分子成像电荷的分布——x形naphthalocyanine——第一次。这个分子开关两种互变异构体之间一个电压时,和团队能够看出分子内的电荷重新安排切换。这导致了与化学家合作工作西尔维奥•Decurtins和Shi-Xia刘在瑞士伯尔尼大学的。伯尔尼集团已合成电子转移复合物电子供体和电子受体部分,和IBM团队使用KPFM研究分子内电荷所产生的电场分布。
回到褶皱
最小组高级研究员格哈德•迈耶。他一直是研究人员在IBM苏黎世研究——自2002年以来,但他与IBM历史可以追溯到更远。之后我收到了大学的博士(AFM)汉诺威,德国,(1987年)我成为了一名博士后在IBM研究实验室在美国约克镇高地”
我们不需要做任何管理。这是一个非常大的优势
梅尔解释说。四年后,他回到德国。“我花了10年在柏林自由大学的科研助理卡尔Rieder,”他说。里德是一个表面有兴趣的科学家扫描探针显微镜,在那里,迈耶开始扫描探针显微镜在低温下工作——一个团队今天仍然使用方法。
迈耶在柏林切换到另一个研究所:柯克固态电子学研究所。一年后,他又搬,IBM苏黎世研究实验室郊区的。
虽然迈耶可能是最小组高级研究员,他没有任何的管理责任。IBM的研究已经非常平坦的层次结构,这意味着其科学家不需要参与的人员管理。迈耶说,“这是真正伟大的。我们不需要做任何管理。这都是由别人这是一个非常大的优势。”梅尔,这意味着他仍然有充足的时间来他最喜欢工作的一部分:实际工作。“实验室工作是我喜欢的,”他解释说。“大学教授和一大群没有在实验室工作的机会。我在这里要好得多。”
年轻的开始
总扫描探针显微镜的兴趣也开始早期。在柏林自由大学的物理学本科学位,总花了一年的实验室Ulrike Diebold在新奥尔良杜兰大学,我们。”她是二氧化钛和STM的专家(扫描隧道显微镜),和我非常喜欢使用扫描探针,”他解释说。“我很清楚,我想追求和STM一起工作。”
总那么搬回德国明斯特大学的硕士学位的监督下另一个扫描探针专家,哈拉尔德福克斯。”然后我搬回柏林和我博士学位的卡尔Rieder集团的总说。总有几个月重叠与梅尔,他还曾与低温扫描显微镜。
总值在2005年完成博士学位后,搬到IBM苏黎世研究——作为一个博士后Meyer的原子操作组。他最初在nanostencil光刻技术制造纳米结构,并使用扫描探针的结构特点。我很快开始使用硅与AFM悬臂梁在室温下,然后我在低温系统,然后利用传感器由石英音叉,”Gross说。2009年,毛被任命为在IBM的研究人员。
总值是生命的坚定支持者作为研究员在IBM研究实验室。虽然他不得不花时间远离实验室的任务,如申请资金,这项研究是由欧洲研究资助和IBM的资金支持,他仍然有时间实验。“我仍然可以花时间在实验室里,我喜欢很多,”Gross说。”的好处之一的位置。
相比大学学者,研究人员在这里不需要教或自己参与管理。然而他们仍然有机会密切合作,并激励,初级研究人员。
原子操纵集团目前有一个博士生-布鲁诺•舒勒和两个博士后。“我喜欢博士和博士后一起密切合作,“总说。
AFM学徒
毕业后在物理从瑞士联邦技术研究所(ETH)苏黎世,舒勒开始一个硕士学位在同一机构。这个学位的他想获得经验的研究在非学术环境。我正在寻找一个公司,意识到IBM将是一个合适的地方,因为[它]公司的环境,但是我们仍然可以做基础研究,”舒勒说。“我认为这是非常罕见的。”
舒勒喜欢体验,以至于他一直进行博士研究。他现在是两年,博士,虽然舒勒是建立在IBM研究实验室博士隶属于在德国雷根斯堡大学的。我有博士学位(主管)Jascha棱纹平布曾在IBM工作但现在(Regensberg)教授的舒勒解释说。
舒勒是另一个IBM苏黎世研究——的倡导者。的学术环境的主要区别是,您已经有了一个更高比例的高级科学家青年科学家,”他解释道。我只有博士学位我们组和高级科学家像狮子座和格花很多时间给某些问题提出一些建议。这是真正伟大的。
所有三个科学家也非常高兴他们正在进行基础研究的质量。IBM没有立即为这个研究商业使用,事实上总表明它可能是前15年以上工作导致商业有用的单原子或单分子开关等设备。但这并不意味着高调操纵原子集团的工作不是立即对公司有用。“这表明我们正在做的好的科学在IBM,“总解释说。我认为它吸引人们以科学背景的公司工作。”
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