Une équipe de chercheurs de l'Université de Ratisbonne et de l'Université Ludwig-Maximilians-Université de Munich a développé un moyen de mesurer la dépendance de la réactivité chimique d'un atome sur ses liaisons chimiques. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit leur processus et ce qu'ils ont trouvé lorsqu'il a été testé.

Des recherches antérieures ont montré que la réactivité chimique est influencée par le degré d'isolement atomique d'un atome. Ceux qui ont plusieurs liaisons sont moins susceptibles de se lier avec d'autres atomes que les atomes avec peu de liaisons. Ce concept simple joue un rôle majeur dans l'activité catalytique et chimique. Mais jusqu'à maintenant, les chimistes n'avaient aucun moyen de mesurer directement et quantitativement les variations de la réactivité chimique des atomes liés à différents nombres d'autres atomes. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de le faire et d'une manière facilement reproductible par d'autres.

Le travail impliquait un type de microscopie à sonde à balayage (SPM) qui fonctionne sans entrer en contact avec le matériel à l'étude - un type qui permettait également l'imagerie, manipuler et analyser spectroscopiquement des atomes isolés et les liaisons entre eux. Les chercheurs ont attaché une molécule de CO à la pointe de la sonde SPM, puis l'ont utilisée pour construire des amas d'atomes de fer de différentes tailles (de 3 à 25) - un moyen de réguler le degré de coordination avec d'autres atomes. Ils ont ensuite utilisé la pointe pour sonder les atomes de l'amas - alors que la pointe se déplaçait près d'un atome, la liaison s'est produite, qui pourrait être mesuré. En notant les variations de collage, l'équipe a pu calculer la force des liaisons qui se sont formées entre les atomes lorsqu'ils faisaient partie d'amas de tailles différentes, et cela a donné une mesure directe du degré de réactivité de l'atome.

En testant leur technique, les chercheurs ont découvert que les atomes de coin et ceux des bords d'un groupe étaient moins réactifs que d'autres au milieu d'un groupe, une découverte qui était attendue. Cependant, dans un nouveau résultat, l'équipe a pu fournir une détermination mesurable de la réactivité chimique d'un atome en fonction du degré de coordination qu'il avait avec d'autres atomes.

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