Des physiciens repoussent les limites du microscope à effet tunnel et capturent les mouvements des électrons

Des chercheurs ont repoussé les limites du microscope à effet tunnel (STM) en capturant les mouvements des électrons à l’échelle de l’attoseconde. La résolution temporelle du microscope a été considérablement améliorée, de sorte qu’il pourrait désormais sonder la dynamique électronique et observer…

Résumé

Microscope à effet tunnel

Le microscope à effet tunnel (MET) est un instrument révolutionnaire inventé en 1981 par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer, qui leur a valu le prix Nobel de physique en 1986.

Contrairement à un microscope optique classique qui utilise la lumière, le MET exploite un phénomène quantique appelé effet tunnel pour observer la matière à l'échelle atomique.

Concrètement, une pointe métallique extrêmement fine balaye la surface d'un échantillon à une distance de quelques angströms (un angström équivaut à 0,1 nanomètre, soit un milliardième de mètre).

Lorsqu'une tension électrique est appliquée entre la pointe et l'échantillon, des électrons traversent l'espace vide par effet tunnel, créant un courant électrique mesurable.

En analysant ce courant, les scientifiques peuvent reconstruire une image en trois dimensions de la surface atomique, avec une précision inégalée.

Jusqu'à présent, le MET permettait surtout d'observer des atomes immobiles, mais des physiciens ont réussi à l'adapter pour capturer les mouvements dynamiques des électrons, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en nanotechnologie et en chimie.