이 작품은 국가 키 R & D 프로그램 보조금 번호 2016YFA0300901 2016YFA0300903 및 2017YFA0205003에서, 보조금 번호 11634001, 11290162/A040106에서 중국의 국가 자연과학 기초에 의해 자금을. Y.J. 고유 영 학자와 청 홍콩 젊은 학자 프로그램에 대 한 국립 과학 기금 지원을 인정 한다. J. G. 인정 혁신적인 재능을 위한 국가 박사 프로그램에서 지원 합니다.

참고: 실험에서 수행 됩니다 (그림 1a) Au 지원 NaCl(001) 필름에 흡착 물 분자 5 K에 Nanonis 전자 컨트롤러를 장착 한 초고 진공 (UHV) 극저온 STM와.
1입니다. 실험 샘플의 제조
<ol><li>
Au(111) 단 결정을 청소
	<ol>
<li>~ 10-7 mbar의 압력 가스 라인을 펌프 하 고 Ar 가스와 함께 가스 라인을 플러시. 세 번의 펌프/플러시 사이클을 통해 넣어. 참고: 각 펌프/플러시 주기 약 30 분 걸립니다.</li>
		<li>바, 따라서 가스 라인을 통해 침투 분위기 금지 2의 압력에 Ar 가스와 함께 가스 라인을 채우십시오.</li>
		<li>Au(111) 크리스탈 단계에 두기는 히터, UHV 챔버에 조작에 탑재 되는 (기본 1.4 × 10의 압력-10 mbar).</li>
		<li>Au(111) 단 결정 아칸소+ 이온 15 분 동안 스퍼터 링의 주기에 의해 청소 (p(Ar) = 5 × 10−5 mbar, 1.0 kV, 6 µ A)와 5 분 동안 약 900 K에서 후속 어 닐 링. 참고: 어 닐 링 온도 천천히 감소 되어야 한다, 그렇지 않으면 단계 가장자리의 고밀도 Au 표면에 형성할 것 이다. 3-5 스퍼터 링/어 닐 링 주기 일반적으로 사용 됩니다.</li>
		<li>STM의 스캐닝 단계를 Au(111) 샘플을 전송 하 고 STM ( 그림 1b의 삽입)와 청결을 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Au(111) 기판에 NaCl의 증 착
	<ol>
<li>NaCl 소스 드 천천히 전류 소스 온도까지 Knudsen 셀에 적용 된 증가 도달 670 K. 드가 NaCl 소스 여러 번 챔버의 압력은 4 × 10-9 mbar 아래 때까지 합니다. 참고: 현재 증가 속도 1 × 10-8 mbar 아래 챔버의 압력을 유지 하기 위해 NaCl 소스의 outgassing 속도에 따라 달라 집니다.</li>
		<li>조작자에 Au(111) 샘플을 넣고 Knudsen 셀의 셔터를 직면 하는 샘플을 누구나 샘플의 위치를 조정. 참고: Au(111) 기판의 온도 수 있는 실내 온도 (77-300 K) 아래에 의해 감소 될 냉각 액체 질소의 지속적인 흐름 조작 머리</li>
		<li>Knudsen 셀에 적용 된 소스 온도 640 K에 도달할 때까지 전류를 증가 하 고 셔터를 열기 전에 5 분 동안 안정화 증발 플럭스.</li>
		<li>셔터를 열고 2 분 290 K에서 개최 하는 Au(111) 샘플에 NaCl을 입금 합니다.</li>
		<li>단계를 검색 하는 STM에 누구나 지원 NaCl 샘플을 전송 합니다. 범위와 bilayer NaCl(001) 섬 STM (그림 1b)와 Au(111) 기판의 크기를 확인 하십시오.</li>
	</ol>
</li>
	<li>진공에서 물 펌프 freeze-thaw 주기21 남아 있는 불순물을 제거 하 여 정화.<ol>
<li>3 봉인 해제 유리-UHV 어댑터를 준비 합니다. 3 어댑터에 물 H2O, D2O, 그리고 D2O:HOD:H2O 동위 원소 혼합물 솔루션 (2 mL)를 별도로 배치 하 고 가스 선 (그림 2)에 어댑터를 탑재. 참고: D2O:HOD:H2O 동위 원소 혼합물 초순 H2O와 D2O 10 분에 대 한 초음파 진동에서 동등한 양으로 혼합 하 여 얻을 수 있습니다.</li>
		<li>액체 질소와 액체 물 고정. 가스 라인 동결 하기 전에 ~ 10-7 mbar의 압력에 양수 된다 다는 것을 확인 하십시오.</li>
		<li>다이어 프 램 밀폐 밸브 및 펌프 분위기에서 15 분에 대 한 엽니다. 다음 다이어 프 램 밀폐 밸브를 닫고 솔루션을 녹여. 참고: 가스 거품 솔루션에서 녹고는 때 진화 한다. 주의: 자체적으로 냉동된 용 해 동을 보자. 물 목욕과 솔루션을 녹고 휴식 유리 그릇을 발생할 수 있습니다. 금속 용기에 솔루션은 볼 수 있지만 동결 하 고 신속 하 게 솔루션을 녹여, 금속-UHV 어댑터, 유리-UHV 어댑터를 교체 합니다.</li>
		<li>1.3.2-1.3.3 단계를 반복 하 여 솔루션 녹은 가스 거품 없는 솔루션에서 진화. 세 번 이상 동결-펌프-해 동 주기를 통해 넣어.</li>
		<li>벨로 우즈 밸브를 닫고 진공 상태에서 가스 라인을 두고. 다음 다이어 프 램 밀폐 밸브를 열고 수증기 가스 라인에 입력 하 게 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>복용량 물 분자에서 제자리에 샘플 표면에<ol>
<li>2 × 10-10 mbar K. 오픈 누설 밸브 STM UHV 챔버의 압력을 천천히 증가 5 샘플의 온도 감소. 참고: 물 분자는 방패의 셔터를 가리키는 주입 관을 통해 서 UHV 챔버로 흐른다. 셔터 (쉴드)에 샘플 사이의 거리는 약 6 ㎝ 이다. STM 챔버의 기본 압력 7 × 10-11 mbar 보다 더 있습니다. 증 착 속도가 0.01 bilayer 분-1에 대 한입니다.</li>
		<li>셔터를 엽니다. 1 분 누구나 지원 NaCl 표면 물 분자 복용량. 다음은 셔터와 누설 밸브를 닫습니다.</li>
		<li>STM으로 누구나 지원 NaCl(001) 표면에 물 분자의 범위를 확인 하십시오. 그림 1(c) 샘플 표면에 절연된 물 단위체 형태.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Cl 종료 팁의 준비
<ol><li>화학적 에칭된 텅스텐 (W) 팁을 조작.<ol>
<li>장소는 침수의 길이 약 2 m m와 3 Mol/L NaOH 에칭 솔루션으로 0.3 m W m 와이어.</li>
		<li>5 V dc 잠재적인 NaOH 솔루션에 삽입 플래티넘 반지 전극에 관하여 W 와이어 적용 됩니다.</li>
		<li>일시 중단 된 W 와이어에서 떨어진 에칭 프로세스를 중지 합니다. 증류수와 에탄올 에칭된 W 팁을 청소. 다음은 스캐너로 전송 W 팁입니다. 참고: 화학적 에칭된 W 팁 교환 하기 전에 1 년 동안 사용할 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>전압 펄스 (2-10 V)를 적용 하 고 충돌 절차 제어 (0.25-0.4 nm) NaCl 표면의 원자 Cl 원자 해결 될 때까지 STM 팁에. 참고: STM 팁 Au(111) 표면의 깨끗 한 지역에서 찌 르고.</li>
	<li>STM 팁을 하나 Cl 원자 (그림 3를)의 중심에 놓으십시오. V의 세트 포인트와 근접에서 NaCl 표면 가까이 맨 STM 팁을가지고 5 mV와 나 = 5 = n (그림 3b).</li>
	<li>원래 세트 포인트그림 3(c)을 팁을 제거 하 고 동일한 영역을 스캔. 향상 된 해상도 NaCl (그림 3d-e)의 STM 이미지에서 누락 된 Cl 원자에 의해 Cl-팁의 획득을 확인 합니다. 참고: 실패 한 경우 발생할 수 있습니다 때때로, 예를 들어 Cl 원자는 STM에 전송 하지 않습니다 또는 여러 Cl/Na 원자 끝에 흡착 될 때. 이 경우 2.2-2.5 단계를 반복 합니다.</li>
</ol>3. 궤도 이미징 물 단량체의
<ol><li>전압 펄스 (2-10 V) STM 팁 모양과 충돌 제어 (0.25-0.4 nm) 절차.</li>
	<li>10 NaCl(001) 표면에 흡착 하는 물 분자를 스캔 5 공화국에서 10 nm 프레임씩 nm</li>
	<li>하나의 개별 물 단위체에 집중 하 고 확대. 바이어스의 기능으로 체계적인 방법으로 물 단량체를 스캔 (-400-400 mV) 및 터널링 전류 (50-300 pA). 참고: 맨 손으로 STM 팁, 가장 높은 점유 (호모)을 물의 최저 빈된 (LUMO) 분자 orbitals 긍정적이 고 부정적인 편견, 각각22에. 일단 팁 Cl로 끝나는 유일한 호모 (그림 4는), 출현 이며, LUMO 기능 액세스 바이어스 범위에 걸쳐 관찰 되지 않는 (-400에서 400 mV 뮤직 비디오). 더 큰 바이어스 전압 에서도 물 분자 진동 흥분으로 인해 안정적인 있을 것입니다.</li>
</ol>4. 단일 분자 진동 분광학
<ol><li>
디지털 자물쇠에 및 바이어스 분광학 모듈 (Nanonis 전자 컨트롤러)의 설치
	<ol>
<li>
바이어스 분광학 모듈의 설치: 현재, 선택 LIX1 (dI/dV 스펙트럼 신호), 및 LIX2 (d2나 dV2 스펙트럼 신호 /) 채널. 50 ms로 설정 시간을 설정 하 고 통합 시간 300 양 증가 통합 시간과 부드러운 스펙트럼을 얻기 위해 청소 시간. 다른 팁도 바이어스 분광학을 Z 오프셋을 조정 합니다. Z-컨트롤러 설정 보유 하 고 측정 하는 동안 잠금 기능 실행 다는 것을 확인합니다 참고: 설정 시간 으로 정의 됩니다: 및 바이어스 변화에 의해 유도 된 일시적인 효과 피하기 위해 데이터를 수집할 시작 하기 전에 다음 단계로 바이어스를 변경한 후 대기 하는 시간. 통합 시간 으로 정의 됩니다: 있는 데이터는 인수 하 고 평균 시간.</li>
		<li>
잠금 모듈의 설치 참고: 스캔 터널링 분광학, dI/dV와 d2나 dV2 스펙트럼, 동시에 첫 번째를 복조 하 여 잠금 증폭기를 사용 하 여 인수 및 터널링의 고조파 전류를 각각 두 번째 /.<ol>
<li>바이어스를 조절 하 고 복조는 전류. 5-7 뮤직 비디오로 몇 백 Hz 및 변조 진폭 변조 주파수 설정. 세트 포인트 주파수와 해당 두 번째 고조파 주파수 기계 및 전자 소음 있는지 확인 합니다.</li>
			<li>
첫 번째 고조파 단계 설정: Z-컨트롤러 모듈을 전환 합니다. 10 nm 및 피드백 해제 팁 리프트를 설정 합니다. 전환 잠금 모듈 하 고 잠금 버튼 (녹색)를 켭니다. 첫 번째 고조파 자동 클릭 단계와 단계를 기록. 자동 단계 5 번 이상 반복 하 고 평균 걸릴. 다음 교차점의 단계를 평균된 위상에서 90도 뺍니다.</li>
			<li>
두 번째 고조파 단계 설정: Au(111) 기판에 STM 팁의 위치와 바이어스 분광학 스윕-V 1.5에서 선택 대 1.5 채널 LIX 1 시작과 dY/dX, 기능 dI/dV 스펙트럼의 파생을 함께 표시 하는. 스펙트럼에서 저명한 피크 기능을 찾아서 해당 에너지 바이어스로 설정. 잠금에 켜고 터널링 STM 시스템 유지. 두 번째 고조파 자동 단계 5 번 이상 클릭 하 고 평균 걸릴. 참고: 두 번째 고조파 신호는 일반적으로 매우 약한, 이후 단계 수 변동 격렬 하 게. 팁 높이의 신호 강도 증가 감소, 위상의 변동 됩니다 훨씬 작은 (몇도)와 두 번째 고조파 위상 더 정확할 것 이다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
D2O 단위체의 IETS 팁 강화
	<ol>
<li>V = 100 mV의 세트 포인트에서 Cl-팁 물 단위체를 검사 = 50 실바</li>
		<li>NaCl 표면에 Cl-팁의 위치 고 배경 신호 바이어스 분광학. 다음 Cl-팁 물 단위체에 놓고 바이어스 분광학 청소를 시작 합니다.</li>
		<li>경우 dI/dV와 d2나 / 물 dV2 스펙트럼은 특색이 없는, 단순히 배경 NaCl 표면 ( 그림 4c d의 파란색 곡선)에 따라. Z 진동 기능 스펙트럼 ( 그림 4c d의 빨간 곡선)에 나타날 때까지 오프셋을 조정 하 여 팁 높이 줄입니다. 참고: IETS 측정, 긴 통합 시간 (~ 1)에 대 한 여러 스윕 필요. D2O 물 단량체,-360에서 바이어스 범위 설정 360 mV 뮤직 비디오. H2O/호 드에 대 한 단위체,-475에서 바이어스를 청소 mV 475 ~ mV. D2O, H2O, 호 드와 비교, 물 단위체 있습니다 더 쉽게 방해 하 고 심지어 스윕 멀리 IETS 측정 하는 동안.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
H-본드 강도
	<ol>
<li>4.2.2-4.2.3 단계를 반복 하 고 물 단위체의 스트레칭 모드에 초점을 스윕 바이어스 범위 조정. 물 D2O, H2O, 호 드의 IETS 제시 되며 23에서 설명.</li>
		<li>H 보 세 오 (무료 오 스트레칭 에너지)를 기준으로 주파수가 실험 공식을 사용 하 여 스트레칭의 redshift에서 변환 하 여 H 결합 에너지를 얻기: ΔH = 1.3 × √Δv (1) 참고: ΔH는 kJ/mol; H-결합 에너지 Δv c m-1에서 모드를 스트레칭 하는 오의 redshift는. MeV에 의해 H 결합 힘의 단위 변환: 1kJ/mol = 10.4 백만 전자 볼트/원자. Eq. 1 OD 스트레칭 모드를 적용 하려면 양 Δv 요인에 의해 증식 한다: v(오) / v(OD) = v(오)와 v(OD) 있는 오와 OD 무료 석탄 분자의 주파수 기지개, 1.3612 각각.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 분자 조작
<ol><li>
물 tetramer의 건설 (그림 5는)
	<ol>
<li>4 물 단위체를 포함 하는 영역을 검사 합니다. V = 100 mV의 세트 포인트에 모노 머 위에 Cl 팁의 위치 = 50 실바 V = 10 mV의 세트 포인트를 높이 감소 팁 물 상호 작용을 향상 시키기 위해 150 pA =.</li>
		<li>Cl-팁 미리 디자인 된 궤적을 따라 이동 합니다. 다음 초기 세트 포인트에 팁을 철회 (V = 100 mV, 난 50 pA =), 그리고 다시 물 이합체 형성 확인 하기 같은 지역.</li>
		<li>물 삼합체와 tetramer 형성 단계 5.1.1-5.1.2를 반복 합니다. 참고: 위의 조작 과정은 Nanonis 컨트롤러에 의해 실현 될 수 있는 (스캔 제어 따라 나 모듈). 설치의 스캔 제어 따라 나 모듈: 바이어스: 10 mV 속도: 500 오후/s Z-ctrl 설정치: 150 pA 온/오프 Z Ctrl 전환: 녹색 대기 시간: 1s 현재 이득: LN 10 ^9 경로: 녹음 버튼을 클릭 이미지에 디자인 된 궤도를 그릴 다음 정지 버튼을 클릭 합니다. 실행 단추를 클릭 합니다 그리고 STM 팁 이동 됩니다 따라에서 설정치와 미리 디자인 된 궤적을 따라 나 모듈. 물 단위체 이동 하지 않습니다 경우 조작 하는 동안 팁 높이 (작은 바이어스 및 더 큰 전류)를 줄입니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
물 tetramer의 카이랄성 스위칭 (그림 6)
	<ol>
<li>Cl-팁 물 tetramer 스캔. V = 5 mV, 세트 포인트 변경 나 = 5 펜 실바 니 아, 그리고 팁의 위치를 약간 물 tetramer의 센터에서.</li>
		<li>Z-컨트롤러 모듈에서 Z-컨트롤러 꺼질 때 팁을 들어 거리 정의 (예를 들어, 팁 리프트:-230 오후). Z-컨트롤러 피드백을 해제 합니다. 물 tetramer 가까운 팁을가지고 (~ 230 오후).</li>
		<li>그 tetramer 두 H 접합 카이랄성 사이 가역 interconversion 겪고 있다 나타내는 두 개의 다른 수준을 보여줍니다 현재 추적을 기록 합니다.</li>
		<li>높은 수준에서 전류를 두고 Z 컨트롤러 피드백에 스위치. 원래 세트 포인트에 팁을 철회 (V = 5 mV, 나 5 pA =). V = 10 mV의 세트 포인트와 물 tetramer 검색 = 100 pA의 물 tetramer 랄 상태를 확인.</li>
		<li>반복 단계 5.2.1-5.2.4 10 번 이상 물 tetramer 높은 현재 수준에서의 해당 키 랄 상태 확인.</li>
		<li>반복 단계 5.2.1-5.2.4 최소한 10 번, 하지만 유지 전류 물 tetramer의 해당 랄 상태를 확인할 낮은 수준.</li>
		<li>몇 백 스위칭 이벤트를 포함 하는 20 분에 대 한 터널링 추적 기록</li>
		<li>플롯은 tetramer 각각 현재 추적의 낮은 수준에서 보낸 시간의 분포.</li>
		<li>지 수 감퇴 (그림 7)에 게 배포에 맞게. 그럼 장착된 시간 상수 얻을. 스위칭 속도를 시간 상수 역.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Thiel, P. A., Madey, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interaction+of+water+with+solid+surfaces:+Fundamental+aspects.">The interaction of water with solid surfaces: Fundamental aspects.</a> Surf. Sci. Rep. 7 (6-8), 211-385 (1987).</li><li>Henderson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interaction+of+water+with+solid+surfaces:+fundamental+aspects+revisited.">The interaction of water with solid surfaces: fundamental aspects revisited.</a> Surf. Sci. Rep. 46 (1-8), 1-308 (2002).</li><li>Hodgson, A., Haq, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+adsorption+and+the+wetting+of+metal+surfaces.">Water adsorption and the wetting of metal surfaces.</a> Surf. Sci. Rep. 64 (9), 381-451 (2009).</li><li>Brougham, D. F., Caciuffo, R., Horsewill, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinated+proton+tunnelling+in+a+cyclic+network+of+four+hydrogen+bonds+in+the+solid+state.">Coordinated proton tunnelling in a cyclic network of four hydrogen bonds in the solid state.</a> Nature. 397 (6716), 241-243 (1999).</li><li>Andreani, C., Colognesi, D., Mayers, J., Reiter, G. F., Senesi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+momentum+distribution+of+light+atoms+and+molecules+in+condensed+matter+systems+using+inelastic+neutron+scattering.">Measurement of momentum distribution of light atoms and molecules in condensed matter systems using inelastic neutron scattering.</a> Adv. Phys. 54 (5), 377-469 (2005).</li><li>Shen, Y. 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Sci. 90 (3), 239-291 (2015).</li><li>Maier, S., Salmeron, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+does+water+wet+a+surface.">How does water wet a surface.</a> Acc. Chem. Res. 48 (10), 2783-2790 (2015).</li><li>JoVE Science Education Database. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.+Essentials+of+Organic+Chemistry.+Degassing+Liquids+with+Freeze-Pump-Thaw+Cycling.">. Essentials of Organic Chemistry. Degassing Liquids with Freeze-Pump-Thaw Cycling.</a> JoVE. , (2017).</li><li>Guo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-space+imaging+of+interfacial+water+with+submolecular+resolution.">Real-space imaging of interfacial water with submolecular resolution.</a> Nat. Mater. 13 (2), 184-189 (2014).</li><li>Guo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+quantum+effects+of+hydrogen+bonds+probed+by+tip-enhanced+inelastic+electron+tunneling.">Nuclear quantum effects of hydrogen bonds probed by tip-enhanced inelastic electron tunneling.</a> Science. 352 (6283), 321-325 (2016).</li><li>Meng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+visualization+of+concerted+proton+tunnelling+in+a+water+nanocluster.">Direct visualization of concerted proton tunnelling in a water nanocluster.</a> Nat. Phys. 11 (3), 235-239 (2015).</li><li>Thuermer, K., Nie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+hexagonal+and+cubic+ice+during+low-temperature+growth.">Formation of hexagonal and cubic ice during low-temperature growth.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110 (29), 11757-11762 (2013).</li><li>Shiotari, A., Sugimoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh-resolution+imaging+of+water+networks+by+atomic+force+microscopy.">Ultrahigh-resolution imaging of water networks by atomic force microscopy.</a> Nat. Commun. 8, (2017).</li><li>Terada, Y., Yoshida, S., Takeuchi, O., Shigekawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-space+imaging+of+transient+carrier+dynamics+by+nanoscale+pump-probe+microscopy.">Real-space imaging of transient carrier dynamics by nanoscale pump-probe microscopy.</a> Nat. Photonics. 4 (12), 869-874 (2010).</li><li>Yoshida, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+ultrafast+spin+dynamics+with+optical+pump-probe+scanning+tunnelling+microscopy.">Probing ultrafast spin dynamics with optical pump-probe scanning tunnelling microscopy.</a> Nat. Nanotechnol. 9 (8), 588-593 (2014).</li><li>Mamin, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+nuclear+magnetic+resonance+with+a+nitrogen-vacancy+spin+sensor.">Nanoscale nuclear magnetic resonance with a nitrogen-vacancy spin sensor.</a> Science. 339 (6119), 557-560 (2013).</li><li>Staudacher, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+magnetic+resonance+spectroscopy+on+a+(5-nanometer)3+sample+volume.">Nuclear magnetic resonance spectroscopy on a (5-nanometer)3 sample volume.</a> Science. 339 (6119), 561-563 (2013).</li><li>Aslam, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+nuclear+magnetic+resonance+with+chemical+resolution.">Nanoscale nuclear magnetic resonance with chemical resolution.</a> Science. 357 (6346), 67-71 (2017).</li></ol>

저자는 공개 없다.

내부 구조, 역학, 그리고 수소,도 자유에 특별 한 관심을 지불, 고체 표면에 흡착 하는 물 분자의 진동 분광학을 일부 실험 단계가 될 것입니다 중요 한 중요성의 다음 단락에서 설명합니다.
물 분자의 궤도 영상 두 가지 주요 단계에 따라 이루어집니다. 첫째, 단 열 NaCl 영화 분리 Au 기판에서 전자 물 두 번째 팁 물 결합 통해 STM 팁의 효과 게이팅 궤도. Bilayer NaCl 영화 Au(111) 기판...

고체 물질의 표면 물의 상호 작용 이질적인 촉매 작용, photoconversion, 전기 화학, 부식, 윤 활 외. 다양 한 표면 반응 프로세스에 관련 된 1 , 2 , 3 일반적으로 계면 물, 분 광 및 회절 조사 기법 상용 되, 적외선, 라만 분광학 등 합계 주파수 발생 (SFG), x 선 회절 (XRD), 핵 자기 공명 (NMR), 중성자 산란4,,56,,78. 그러나, 이러한 방법은 공간적 해상도, 스펙트럼 확장 하 고 평균 효과의 한계에서 고통.
STM은 하위 Ångström 해상도, 원자 조작 및 단일 결합 진동 감도9,10,,1112 를 결합 하 여 이러한 한계를 극복 하기 위해 유망한 기술 , 13 , 14.이 세기의 시작부터 STM 광범위 하 게 적용 된 구조와 고체 표면3,15,,1617, 물의 역학 조사 18,,1920. 또한, 진동 분광학 STM에 따라 두 번째 파생 차동 터널링 계수에서 얻을 수 (d2나 / dV2), 탄력 전자 터널링 분광학 (IETS)로 알려진. 그러나, 내부 구조, 즉 H-본드 방향, 해결 하 고 습득 물의 안정적인 진동 분광학은 여전히 도전. 주요 어려움은 물이 가까운 쉘 분자, 누구의 국경 궤도 EF에서 멀리 떨어져 있는, 따라서 STM 팁 으로부터 전자 거의 가난한 신호 대 잡음 비율에 지도 하는 물 분자 공명 상태에 터널링 할 수 있습니다. 분자 이미징 및 진동 분광학.
Cl 종료 팁 (그림 1는), 5 K에서 기본 압력으로 초고 진공 (UHV) 환경에서 수행 되는 STM에 의해 원자 규모 조사에 대 한 이상적인 시스템을 제공 하는 지원 되는 Au NaCl(001) 필름에 흡착 물 8 × 10-11 mbar 보다 더 나은. 한 손으로, 격리 NaCl 영화 물의 네이티브 국경 궤도 유지 됩니다 하 고 분자 공 진 상태에 있는 전자의 수명을 연장 Au 기판에서 전자적으로 물 분자를 분리. 다른 한편으로, STM 팁에는 팁-물 커플링, 특히 때 Cl 원자와 팁은 공업화를 통해 EF 향해 물 국경 궤도 조정 효과적으로 수 있습니다. 이러한 주요 단계 고해상도 궤도 이미징 및 물 단위체 및 클러스터의 진동 분광학을 사용합니다. 또한, 물 분자는 부정적으로 위탁 된 Cl-팁 및 물 사이 강한 정전기 상호 작용으로 인해 잘 제어 방식으로 조작할 수 수 있습니다.
이 보고서에서 샘플 및 STM 조사에 대 한 Cl 종료 팁의 준비 절차는 설명 섹션 1과 2에서에서 자세히 각각. 섹션 3, 우리는 궤도 이미징 기술, 물 단량체와 tetramer O H 방향을는 해결 됩니다 설명 합니다. 팁 향상 IETS 산소-수소 스트레칭 레드 시프트에서 높은 정확도와 단일 결합 제한에서 물 분자의 진동 모드와 H 결합 강도의 결정의 탐지를 허용 하는 섹션 4에 도입 물의 주파수입니다. 섹션 5, 우리는 물 tetramer를 건설 하 고 제어 팁 조작 전환 수 어떻게 표시 됩니다. 궤도 이미징, 분광학, 및 조작 기법을 바탕으로, 동위 원소 대체 실험 양자 터널링 등 0 포인트 모션 계면 물에 양성자의 양자 특성을 수행할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Au(111) single crystal</td><td>MaTeck</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma Aldrich</td><td>450006</td><td></td></tr><tr><td>Water, deuterium-depleted&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>195294</td><td></td></tr><tr><td>Deuterium oxide&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>364312</td><td></td></tr><tr><td>Sealed-off glass-UHV adapters</td><td>MDC vacuum products</td><td>46300</td><td></td></tr><tr><td>Diaphragm-sealed valve</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Bellows-sealed valve</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Leak valve</td><td>Kurt J. Lesker&amp;nbsp;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Scanning tunneling microscopy</td><td>CreaTec</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Electronic controller.</td><td>Nanonis&amp;nbsp;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Tungsten wire</td><td>any</td><td></td><td>diameter:0.3 mm; purity: 99.95%</td></tr></tbody></table>

probing the structure and dynamics of interfacial water with scanning tunneling microscopy and spectroscopy

물/고체 인터페이스 유비 쿼터 스 되 고 많은 환경, 생물, 그리고 기술 과정에 중요 한 역할. 내부 구조를 해결 하 고 고체 표면에 흡착 하는 물 분자의 수소 결합 (H-본드) 역학 조사는 큰 도전 빛 질량과 수소의 작은 크기 때문에 남아 있는 물 과학의 근본적인 문제. 터널링 현미경 (STM) 검색 하위 Ångström 공간 해상도, 단일 결합 진동 감도, 및 원자/분자 조작 기능 덕분에 이러한 문제를 공격 하기 위한 유망한 도구입니다. Cl 종료 팁과 물 분자에서 제자리에서 Au (111)에 주입 하 여 조작 하는 샘플의 설계 실험 시스템 구성-지원 NaCl(001) 표면. 물 분자의 본질적인 국경 궤도 유지 됩니다 그래서 격리 NaCl 영화 전자 금속 기판에서 물을 분리. Cl-팁 팁 물 커플링을 통해 페르미 준위 (EF)의 근접에 물의 궤도 게이팅 뿐만 아니라 단일 물 분자의 조작을 쉽게 합니다. 이 종이 submolecular 해상도 이미징, 분자/원자 조작 및 계면 물의 단일 결합 진동 분광학의 자세한 방법을 설명합니다. 이러한 연구는 원자 규모에서 H 접착 시스템을 조사 하 고 새로운 경로 열어.

그림 1 STM 실험 설치의 개략 도를 를 보여줍니다. 첫째, Au(111) 기판은 스퍼터 링 및 UHV 챔버에 사이클 어 닐 링에 의해 청소 된다. 깨끗 한 Au(111) 샘플 표면 층의 원자는 hcp와 헤링 본 구조 ( 그림 1b의 삽입)을 형성 하는 fcc 사이트를 차지 22 × √3 재건된 표면을, 보여 줍니다. NaCl bilayer 제도 (<strong class="xfig...

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Probing the Structure and Dynamics of Interfacial Water with Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy

구조와 계면 물 검색과 터널링 현미경 분광학의 역학 조사

여기, 우리는 프로토콜 구조와 계면 물 submolecular 해상도 이미징, 분자 조작 및 단일 결합 진동 분광학 원자 규모에서의 역학 조사를 제시.

Water/solid interfaces are ubiquitous and play a key role in many environmental, biophysical, and technological processes. Resolving the internal ...

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Chemical Bonding: Molecular Geometry and Bonding Theories

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8.7K 조회수.  Peking University. 여기, 우리는 프로토콜 구조와 계면 물 submolecular 해상도 이미징, 분자 조작 및 단일 결합 진동 분광학 원자 규모에서의 역학 조사를 제시.

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In Situ Characterization of Hydrated Proteins in Water by SALVI and ToF-SIMS

This work demonstrates in situ characterization of protein biomolecules in the aqueous solution using the System for Analysis at the Liquid Vacuum Interface (SALVI) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). The fibronectin protein film was immobilized on the silicon nitride (SiN) membrane that forms the SALVI detection area. During ToF-SIMS analysis, three modes of analysis were conducted including high spatial resolution mass spectrometry, two-dimensional (2D) imaging, and depth profiling. Mass spectra were acquired in both positive and negative modes. Deionized water was also analyzed as a reference sample. Our results show that the fibronectin film in water has more distinct and stronger water cluster peaks compared to water alone. Characteristic peaks of amino acid fragments are also observable in the hydrated protein ToF-SIMS spectra. These results illustrate that protein molecule adsorption on a surface can be studied dynamically using SALVI and ToF-SIMS in the liquid environment for the first time.

In Situ Characterization of Hydrated Proteins in Water by SALVI and ToF-SIMS

This work presents a protocol for liquid handling and sample introduction to a microchannel for in situ time-of-flight secondary ion mass spectrometry analysis of protein biomolecules in an aqueous solution.

SALVI 및으로 ToF-SIMS에 의해 물에 수화 된 단백질의 제자리의 특성에

This work demonstrates in situ characterization of protein biomolecules in the aqueous solution using the System for Analysis at the Liquid Vacuum ...

연구

화학

Sub-nanometer Resolution Imaging with Amplitude-modulation Atomic Force Microscopy in Liquid

Atomic force microscopy (AFM) has become a well-established technique for nanoscale imaging of samples in air and in liquid. Recent studies have shown that when operated in amplitude-modulation (tapping) mode, atomic or molecular-level resolution images can be achieved over a wide range of soft and hard samples in liquid. In these situations, small oscillation amplitudes (SAM-AFM) enhance the resolution by exploiting the solvated liquid at the surface of the sample. Although the technique has been successfully applied across fields as diverse as materials science, biology and biophysics and surface chemistry, obtaining high-resolution images in liquid can still remain challenging for novice users. This is partly due to the large number of variables to control and optimize such as the choice of cantilever, the sample preparation, and the correct manipulation of the imaging parameters. Here, we present a protocol for achieving high-resolution images of hard and soft samples in fluid using SAM-AFM on a commercial instrument. Our goal is to provide a step-by-step practical guide to achieving high-resolution images, including the cleaning and preparation of the apparatus and the sample, the choice of cantilever and optimization of the imaging parameters. For each step, we explain the scientific rationale behind our choices to facilitate the adaptation of the methodology to every user's specific system.

We present a method for achieving sub-nanometer resolution images with amplitude-modulation (tapping mode) atomic force microscopy in liquid. The method is demonstrated on commercial atomic force microscopes. We explain the rationale behind our choices of parameters and suggest strategies for resolution optimization.

액체의 진폭 변조 원자 힘 현미경과 서브 나노 미터 해상도 이미징

Atomic force microscopy (AFM) has become a well-established technique for nanoscale imaging of samples in air and in liquid. Recent studies have shown ...

공학

Studying Dynamic Processes of Nano-sized Objects in Liquid using Scanning Transmission Electron Microscopy

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a microfluidic chamber assembled in the specimen holder for Transmission Electron Microscopy (TEM) and STEM. The microfluidic system consists of two silicon microchips supporting thin Silicon Nitride (SiN) membrane windows. This article describes the basic steps of sample loading and data acquisition. Most important of all is to ensure that the liquid compartment is correctly assembled, thus providing a thin liquid layer and a vacuum seal. This protocol also includes a number of tests necessary to perform during sample loading in order to ensure correct assembly. Once the sample is loaded in the electron microscope, the liquid thickness needs to be measured. Incorrect assembly may result in a too-thick liquid, while a too-thin liquid may indicate the absence of liquid, such as when a bubble is formed. Finally, the protocol explains how images are taken and how dynamic processes can be studied. A sample containing AuNPs is imaged both in pure water and in saline.

This protocol describes the operation of a liquid flow specimen holder for scanning transmission electron microscopy of AuNPs in water, as used for the observation of nanoscale dynamic processes.

스캔 전송 전자 현미경을 사용하여 액체에 나노 크기의 개체의 동적 프로세스를 공부

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a ...

In Situ Characterization of Boehmite Particles in Water Using Liquid SEM

In situ imaging and elemental analysis of boehmite (AlOOH) particles in water is realized using the System for Analysis at the Liquid Vacuum Interface (SALVI) and Scanning Electron Microscopy (SEM). This paper describes the method and key steps in integrating the vacuum compatible SAVLI to SEM and obtaining secondary electron (SE) images of particles in liquid in high vacuum. Energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX) is used to obtain elemental analysis of particles in liquid and control samples including deionized (DI) water only and an empty channel as well. Synthesized boehmite (AlOOH) particles suspended in liquid are used as a model in the liquid SEM illustration. The results demonstrate that the particles can be imaged in the SE mode with good resolution (i.e., 400 nm). The AlOOH EDX spectrum shows significant signal from the aluminum (Al) when compared with the DI water and the empty channel control. In situ liquid SEM is a powerful technique to study particles in liquid with many exciting applications. This procedure aims to provide technical know-how in order to conduct liquid SEM imaging and EDX analysis using SALVI and to reduce potential pitfalls when using this approach.

In Situ Characterization of Boehmite Particles in Water Using Liquid SEM

We present a procedure for real-time imaging and elemental composition analysis of boehmite particles in deionized water by in situ liquid Scanning Electron Microscopy.

제자리에서 액체 SEM을 사용 하 여 물에 Boehmite 입자의 특성

In situ imaging and elemental analysis of boehmite (AlOOH) particles in water is realized using the System for Analysis at the Liquid Vacuum Interface ...

Interfacial Molecular-level Structures of Polymers and Biomacromolecules Revealed via Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy

As a second-order nonlinear optical spectroscopy, sum frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy has widely been used in investigating various surfaces and interfaces. This non-invasive optical technique can provide the local molecular-level information with monolayer or submonolayer sensitivity. We here are providing experimental methodology on how to selectively detect the buried interface for both macromolecules and biomacromolecules. With this in mind, interfacial secondary structures of silk fibroin and water structures around model short-chain oligonucleotide duplex are discussed. The former shows a chain-chain overlap or spatial confinement effect and the latter shows a protection function against the Ca2+ ions resulting from the chiral spine superstructure of water.

Being comprehensively utilized, sum frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy can help to reveal chain conformational order and secondary structural change happening at polymer and biomacromolecule interfaces.

합계 주파수 생성 진동 분광법을 통해 밝혀진 중합체 및 생체 거력의 계면 분자 수준 구조

As a second-order nonlinear optical spectroscopy, sum frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy has widely been used in investigating various ...

생화학

All-electronic Nanosecond-resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics

The miniaturization of semiconductor devices to scales where small numbers of dopants can control device properties requires the development of new techniques capable of characterizing their dynamics. Investigating single dopants requires sub-nanometer spatial resolution, which motivates the use of scanning tunneling microscopy (STM). However, conventional STM is limited to millisecond temporal resolution. Several methods have been developed to overcome this shortcoming, including all-electronic time-resolved STM, which is used in this study to examine dopant dynamics in silicon with nanosecond resolution. The methods presented here are widely accessible and allow for local measurement of a wide variety of dynamics at the atomic scale. A novel time-resolved scanning tunneling spectroscopy technique is presented and used to efficiently search for dynamics.

We demonstrate an all-electronic method to observe nanosecond-resolved charge dynamics of dopant atoms in silicon with a scanning tunneling microscope.

모든 전자 나노초 해결 주사 터널링 현미경: 촉진 단일 불순물 충전 역학 조사

The miniaturization of semiconductor devices to scales where small numbers of dopants can control device properties requires the development of new ...

Multiscale Sampling of a Heterogeneous Water/Metal Catalyst Interface using Density Functional Theory and Force-Field Molecular Dynamics

A significant number of heterogeneously-catalyzed chemical processes occur under liquid conditions, but simulating catalyst function under such conditions is challenging when it is necessary to include the solvent molecules. The bond breaking and forming processes modeled in these systems necessitate the use of quantum chemical methods. Since molecules in the liquid phase are under constant thermal motion, simulations must also include configurational sampling. This means that multiple configurations of liquid molecules must be simulated for each catalytic species of interest. The goal of the protocol presented here is to generate and sample trajectories of configurations of liquid water molecules around catalytic species on flat transition metal surfaces in a way that balances chemical accuracy with computational expense. Specifically, force field molecular dynamics (FFMD) simulations are used to generate configurations of liquid molecules that can subsequently be used in quantum mechanics-based methods such as density functional theory or ab initio molecular dynamics. To illustrate this, in this manuscript, the protocol is used for catalytic intermediates that could be involved in the pathway for the decomposition of glycerol (C3H8O3). The structures that are generated using FFMD are modeled in DFT in order to estimate the enthalpies of solvation of the catalytic species and to identify how H2O molecules participate in catalytic decompositions.

The goal of the protocol presented here is to generate and sample trajectories of configurations of liquid water molecules around catalytic species on a flat transition metal surface. The sampled configurations can be used as starting structures in quantum mechanics-based methods.

조밀도 기능적인 이론 및 분자 역학 포스 필드를 사용 하 여 이기종 물/금속 촉매 인터페이스의 multiscale 샘플링

A significant number of heterogeneously-catalyzed chemical processes occur under liquid conditions, but simulating catalyst function under such conditions ...

Nanoscale Characterization of Liquid-Solid Interfaces by Coupling Cryo-Focused Ion Beam Milling with Scanning Electron Microscopy and Spectroscopy

Physical and chemical processes at solid-liquid interfaces play a crucial role in many natural and technological phenomena, including catalysis, solar energy and fuel generation, and electrochemical energy storage. Nanoscale characterization of such interfaces has recently been achieved using cryogenic electron microscopy, thereby providing a new path to advancing our fundamental understanding of interface processes.
This contribution provides a practical guide to mapping the structure and chemistry of solid-liquid interfaces in materials and devices using an integrated cryogenic electron microscopy approach. In this approach, we pair cryogenic sample preparation which allows stabilization of solid-liquid interfaces with cryogenic focused ion beam (cryo-FIB) milling to create cross-sections through these complex buried structures. Cryogenic scanning electron microscopy (cryo-SEM) techniques performed in a dual-beam FIB/SEM enable direct imaging as well as chemical mapping at the nanoscale. We discuss practical challenges, strategies to overcome them, as well as protocols for obtaining optimal results. While we focus in our discussion on interfaces in energy storage devices, the methods outlined are broadly applicable to a range of fields where solid-liquid interface play a key role.

Cryogenic Focused Ion Beam (FIB) and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques can provide key insights into the chemistry and morphology of intact solid-liquid interfaces. Methods for preparing high quality Energy Dispersive X-ray (EDX) spectroscopic maps of such interfaces are detailed, with a focus on energy storage devices.

Cryo-Focused Ion Beam Milling과 주사 전자 현미경 및 분광법을 결합하여 액체-고체 인터페이스의 나노스케일 특성화

Physical and chemical processes at solid-liquid interfaces play a crucial role in many natural and technological phenomena, including catalysis, solar ...

Visualizing Solution Structure at Solid-Liquid Interfaces using Three-Dimensional Fast Force Mapping

Amongst the challenges for a variety of research fields are the visualization of solid-liquid interfaces and understanding how they are affected by the solution conditions such as ion concentrations, pH, ligands, and trace additives, as well as the underlying crystallography and chemistry. In this context, three-dimensional fast force mapping (3D FFM) has emerged as a promising tool for investigating solution structure at interfaces. This capability is based on atomic force microscopy (AFM) and allows the direct visualization of interfacial regions in three spatial dimensions with sub-nanometer resolution. Here we provide a detailed description of the experimental protocol for acquiring 3D FFM data. The main considerations for optimizing the operating parameters depending on the sample and application are discussed. Moreover, the basic methods for data processing and analysis are discussed, including the transformation of the measured instrument observables into tip-sample force maps that can be linked to the local solution structure. Finally, we shed light on some of the outstanding questions related to 3D FFM data interpretation and how this technique can become a central tool in the repertoire of surface science.

Here, we present a protocol for using three-dimensional fast force mapping - an atomic force microscopy technique - for visualizing solution structure at solid-liquid interfaces with the subnanometer resolution by mapping the tip-sample interactions within the interfacial region.

Amongst the challenges for a variety of research fields are the visualization of solid-liquid interfaces and understanding how they are affected by the ...

Microtensiometer for Confocal Microscopy Visualization of Dynamic Interfaces

Adsorption of surface-active molecules to fluid-fluid interfaces is ubiquitous in nature. Characterizing these interfaces requires measuring surfactant adsorption rates, evaluating equilibrium surface tensions as a function of bulk surfactant concentration, and relating how surface tension changes with changes in the interfacial area following equilibration. Simultaneous visualization of the interface using fluorescence imaging with a high-speed confocal microscope allows the direct evaluation of structure-function relationships. In the capillary pressure microtensiometer (CPM), a hemispherical air bubble is pinned at the end of the capillary in a 1 mL volume liquid reservoir. The capillary pressure across the bubble interface is controlled via a commercial microfluidic flow controller that allows for model-based pressure, bubble curvature, or bubble area control based on the Laplace equation. Compared to previous techniques such as the Langmuir trough and pendant drop, the measurement and control precision and response time are greatly enhanced; capillary pressure variations can be applied and controlled in milliseconds. The dynamic response of the bubble interface is visualized via a second optical lens as the bubble expands and contracts. The bubble contour is fit to a circular profile to determine the bubble curvature radius, R, as well as any deviations from circularity that would invalidate the results. The Laplace equation is used to determine the dynamic surface tension of the interface. Following equilibration, small pressure oscillations can be imposed by the computer-controlled microfluidic pump to oscillate the bubble radius (frequencies of 0.001-100 cycles/min) to determine the dilatational modulus The overall dimensions of the system are sufficiently small that the microtensiometer fits under the lens of a high-speed confocal microscope allowing fluorescently tagged chemical species to be quantitatively tracked with submicron lateral resolution.

This manuscript describes the design and operation of a microtensiometer/confocal microscope to do simultaneous measurements of interfacial tension and surface dilatational rheology while visualizing the interfacial morphology. This provides the real-time construction of structure-property relationships of interfaces important in technology and physiology.

Adsorption of surface-active molecules to fluid-fluid interfaces is ubiquitous in nature. Characterizing these interfaces requires measuring surfactant ...