پژوهشگران آلمانی از میان مولکول فتالوسیانید روی سطح نقره، یک یون فلزی بیرون کشیدند. این روش که با استفاده از دستگاه STM یون فلزی استخراج شده، می‌تواند در تولید مواد برای ادوات ذخیره سازی اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد.
جایگزینی اتم‌های فلزی درون کمپلکس‌ها با استفاده از STM
پژوهشگران آلمانی از میان مولکول فتالوسیانید روی سطح نقره، یک یون فلزی
بیرون کشیدند. این روش که با استفاده از دستگاه STM یون فلزی استخراج شده،
می‌تواند در تولید مواد برای ادوات ذخیره سازی اطلاعات مورد استفاده قرار
گیرد.
فتالوسیانیدها مولکول‌های حلقوی هستند متشکل از ۱۶ اتم کربن و نیتروژن که
به‌صورت متناوب قرار گرفته‌اند. این ساختار قادر است اتم‌های مختلفی را در
میان خود بگیرد. آنها می‌توانند به‌شدت رنگی شده و به‌عنوان رنگ مورد
استفاده قرار گیرند. همچنین اگر این مواد با ساختارهای ماکرومولکولی روی
سطح درهم‌آمیخته شوند می‌توانند به‌عنوان ذخیره کننده اطلاعات یا حسگر مورد
استفاده قرار گیرند.
خواص فیزیکی و شیمیایی کمپلکس‌های فتالوسیانید به‌شدت وابسته به یون‌های فلزی در
مرکز آنها است، اما زدودن و جایگزینی این یون‌ها به‌عنوان چالشی در این حوزه شناخته
می‌شود. در ابتدای امسال، ریچار برندت از دانشگاه کیل و همکارانش موفق شدند با
استفاده از نوک میکروسکوپ STM یون‌های فلزی را درون مولکول‌های فتالوسیانید موجود
روی یک سطح قرار دهند. در حال حاضر این تیم تحقیقاتی موفق شده‌‌است فرآیند عکس این
کار را نیز انجام دهد. آنها با استفاده از همین راهبرد، یون‌های سرب را به‌درون
مولکول‌های فتالوسیانید وارد کردند.
STM دستگاهی است که دارای یک پیمایشگر بوده که در نوک آن یک اتم قرار دارد. زمانی
که نوک میکروسکوپ در بالای یک سطح قرار می‌گیرد به‌طوری که پتانسیل سطح با پتانسیل
نوک متفاوت باشد، در این صورت الکترون‌ها با ایجاد تونل از نوک به میکروسکوپ،
جریانی میان این دو ایجاد می‌کنند. این جریان به یک سیستم پردازشی منتقل شده و در
نهایت یک تصویر ایجاد می‌شود.
به‌محض این که اتم‌های سطح نقشه برداری شدند، می‌توان با نزدیک شدن به سطح و اعمال
پتانسیل الکتریکی، ذره را به نوک میکروسکوپ چسباند و آن را از سطح زدود. با اعمال
پتانسیل مخالف، می‌توان ذره را روی موقعیت دیگری انداخت.
در این پروژه، در کمپلکس فتالوسیانید، سرب با پیوندهای ضعیفی به ۴ اتم نیتروژن روی
حلقه متصل است. با نزدیک شدن نوک میکروسکوپ، پیوند محکم‌تری میان نوک و اتم سرب
ایجاد می‌شود. با حرکت نوک، پیوند میان سرب و فتالوسیانید می‌شکند. این گروه
تحقیقاتی موفق شده است تا یک اتم را از ساختار فتالوسیانید جدا کرده و اتم فلزی
دیگری به‌جای آن بنشاند، بنابراین آنها ابزار جدیدی برای دستکاری مولکولی دارند که
با آن می‌توان خواص مولکول‌هایی نظیر فتالوسیانید را روی سطح به‌طور مستقیم تحت
کنترل درآورد.
