1. Microscopie à force atomique (AFM) :
- L'AFM est une technique qui utilise une sonde pointue pour scanner la surface d'un matériau. En balayant la sonde sur des atomes individuels, les scientifiques peuvent créer des images tridimensionnelles de la structure atomique d'une surface.
2. Microscopie à effet tunnel (STM) :
- STM est une autre technique de microscopie à sonde à balayage qui utilise une pointe conductrice pointue pour scanner une surface. Lorsqu'une tension est appliquée entre la pointe et le matériau, un courant tunnel circule entre eux. Les variations de ce courant tunnel fournissent des informations sur la structure électronique et la topographie des atomes à la surface.
3. Microscopie électronique à transmission (TEM) :
- TEM utilise un faisceau focalisé d'électrons de haute énergie pour traverser un échantillon mince. Les électrons transmis interagissent avec les atomes de l’échantillon, produisant des images à haute résolution. La TEM peut révéler la structure interne détaillée des atomes et leurs arrangements dans un matériau.
4. Microscopie électronique à balayage (MEB) :
- SEM utilise un faisceau d'électrons focalisé pour scanner la surface d'un matériau. Les électrons incidents interagissent avec les atomes de l'échantillon, émettant des électrons secondaires et d'autres signaux qui peuvent être détectés et utilisés pour créer des images de la topographie et de la composition de la surface.
5. Cristallographie aux rayons X :
- La cristallographie aux rayons X utilise la diffusion des rayons X par les atomes au sein d'un réseau cristallin pour déterminer la disposition et la position des atomes dans un cristal. En analysant les diagrammes de diffraction produits, les scientifiques peuvent déduire la structure atomique et les propriétés cristallographiques des matériaux.
6. Modélisation et simulation moléculaire :
- Les scientifiques utilisent des techniques informatiques et des logiciels pour créer des modèles virtuels de molécules et d'atomes. Ces modèles peuvent être utilisés pour simuler et visualiser les interactions, les comportements et les propriétés atomiques au niveau moléculaire.
7. Microscopie électronique cryogénique (Cryo-EM) :
- Cryo-EM est une technique TEM spécialisée réalisée à des températures extrêmement basses pour éviter d'endommager les échantillons biologiques. En refroidissant et en préservant rapidement l'échantillon dans une glace vitreuse, les scientifiques peuvent capturer des images détaillées de molécules individuelles et de complexes macromoléculaires, révélant leurs structures à une résolution proche de l'atome.
Ces techniques et méthodes permettent aux scientifiques de visualiser les atomes de différentes manières, fournissant ainsi des informations précieuses sur leur structure, leur disposition et leur comportement au sein de différents matériaux et systèmes. Le choix de l’approche de visualisation dépend des matériaux spécifiques, des propriétés et du niveau de détail requis pour l’enquête de recherche.
