1. Atomic Force Microscopy (AFM):
– AFM är en teknik som använder en vass sond för att skanna ytan på ett material. Genom att skanna sonden över enskilda atomer kan forskare skapa tredimensionella bilder av atomstrukturen på en yta.
2. Scanning Tunneling Microscopy (STM):
– STM är en annan scanningsprobmikroskopiteknik som använder en skarp ledande spets för att skanna en yta. När en spänning appliceras mellan spetsen och materialet flyter en tunnelström mellan dem. Variationer i denna tunnelström ger information om den elektroniska strukturen och topografin hos atomerna på ytan.
3. Transmissionselektronmikroskopi (TEM):
- TEM använder en fokuserad stråle av högenergielektroner för att passera genom ett tunt prov. De överförda elektronerna interagerar med atomerna i provet, vilket ger bilder med hög upplösning. TEM kan avslöja den detaljerade inre strukturen hos atomer och deras arrangemang i ett material.
4. Svepelektronmikroskopi (SEM):
- SEM använder en fokuserad stråle av elektroner för att skanna ytan på ett material. De infallande elektronerna interagerar med provets atomer och sänder ut sekundära elektroner och andra signaler som kan detekteras och användas för att skapa bilder av ytans topografi och sammansättning.
5. Röntgenkristallografi:
- Röntgenkristallografi utnyttjar spridningen av röntgenstrålar av atomer inom ett kristallgitter för att bestämma arrangemanget och positionerna för atomer i en kristall. Genom att analysera diffraktionsmönstren som produceras kan forskare härleda atomstrukturen och kristallografiska egenskaper hos material.
6. Molekylär modellering och simulering:
– Forskare använder beräkningstekniker och mjukvara för att skapa virtuella modeller av molekyler och atomer. Dessa modeller kan användas för att simulera och visualisera atomära interaktioner, beteenden och egenskaper på molekylär nivå.
7. Kryogen elektronmikroskopi (Cryo-EM):
– Cryo-EM är en specialiserad TEM-teknik som utförs vid extremt låga temperaturer för att förhindra skador på biologiska prover. Genom att snabbt kyla och bevara provet i en glasaktig is, kan forskare fånga detaljerade bilder av enskilda molekyler och makromolekylära komplex, och avslöja deras strukturer i nära atomär upplösning.
Dessa tekniker och metoder gör det möjligt för forskare att visualisera atomer på olika sätt, vilket ger värdefull information om deras struktur, arrangemang och beteende inom olika material och system. Valet av visualiseringsmetod beror på de specifika material, egenskaper och detaljnivå som krävs för forskningsutredningen.
