1. 현미경 :
* 스캐닝 터널링 현미경 (STM) : 이 현미경은 날카로운 금속 팁을 사용하여 물질의 표면을 스캔합니다. 팁은 표면에 엄청나게 가깝게 가져오고 "터널링"이라는 양자 현상을 통해 전자가 팁과 재료 사이에 흐를 수 있습니다. 이 전류는 측정되어 원자 수준에서 표면 이미지를 생성하는 데 사용됩니다.
* 원자력 현미경 (AFM) : STM과 유사하지만 표면을 스캔하기 위해 날카로운 팁이있는 작은 캔틸레버를 사용합니다. 팁은 표면 원자와 구부리기 또는 디플렉스와 상호 작용하며, 표면의 3D 이미지를 생성하도록 측정됩니다.
* 투과 전자 현미경 (TEM) : 전자는 얇은 샘플을 통해 발사되며 샘플 내의 원자와의 상호 작용은 이미지를 만듭니다. 이 기술은 분자 내에서 원자의 배열을 포함하여 재료의 내부 구조를 관찰하는 데 사용됩니다.
* 주사 전자 현미경 (SEM) : 집중된 전자 빔은 샘플의 표면을 가로 질러 스캔됩니다. 전자와 샘플의 상호 작용은 샘플의 표면 형태, 조성 및 기타 특성에 대한 정보를 제공하는 신호를 생성합니다. 이 기술은 나노 스케일에서 재료의 표면 구조를 관찰하는 데 사용됩니다.
2. 분광학 :
* X- 선 회절 (XRD) : 이 기술은 결정 격자에서 원자에 의한 X- 선의 회절을 사용하여 원자의 배열과 그 사이의 간격을 결정합니다. 이것은 결정 및 재료의 구조 및 특성에 대한 정보를 제공합니다.
* 전자 분광법 : 이 방법은 전자를 사용하여 원자와 분자의 전자 구조를 조사합니다. X- 선 광전자 분광법 (XPS), 오거 전자 분광법 (AES) 및 전자 에너지 손실 분광법 (EELS)과 같은 다양한 유형의 전자 분광법은 화학 조성, 전자 상태 및 재료의 결합에 대한 정보를 제공합니다.
* 핵 자기 공명 (NMR) : 이 기술은 자기장을 사용하여 원자의 핵을 정렬 한 다음 서로의 상호 작용을 조사합니다. NMR은 분자의 구조, 분자에서 원자의 역학 및 재료의 특성을 연구하는 데 사용됩니다.
3. 기타 기술 :
* 질량 분석법 : 이 기술은 샘플에 존재하는 다른 원자 및 분자를 식별하고 정량화하는 데 사용될 수있는 이온의 질량 대 하전 비율을 측정하는 데 사용됩니다.
* 입자 가속기 : 이 장치는 하전 입자를 매우 높은 에너지로 가속하여 매우 작은 규모로 물질의 구조를 조사 할 수 있습니다. 여기에는 원자 및 이들의 구성 요소와 관련된 실험이 포함됩니다.
이들은 과학자들이 원자를 관찰하는 데 사용되는 가장 일반적인 도구 중 일부일뿐입니다. 사용 된 특정 도구는 추구하는 정보 유형과 연구 된 샘플의 특성에 따라 다릅니다.
개별 원자의 직접적인 관찰은 여전히 어려운 일이라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 대부분의 기술은 많은 원자의 집단적 행동 또는 그들의 구조와 특성에 대한 간접적 인 증거에 대한 정보를 제공합니다. 그러나 기술의 발전은 과학자들이 원자 세계를 더 정밀하고 세부적인 것으로 조사 할 수있는 능력을 지속적으로 향상시키고 있습니다.
