CO-molecuulpatroon op Koper

Op de Cu(111) terrasse strekt een eindeloos hexagonaal tapijt van roodgouden sferen zich uit in alle richtingen, elk koperatoom met een middellijn van slechts 2,56 ångström, zo dicht opeengepakt als keien op een oud plein, hun elektronendichtheid zacht oplichtend van binnenuit met een warm barnsteen-gouden gloed. Verspreid over dit kristallijne vlak staan CO-moleculen rechtop als kleine obelisken: de koolstofbasis verankerd via het koolstofeinde aan een atoomtop-bindingsplaats, daarboven een strakke, lichtgevende cilinder van drievoudige bindingselektronendichtheid, bekroond door een vuurrode zuurstofapex omgeven door zwakgloeiende vrije elektronenparen. Op enige afstand rijst een traprand op — één atoomlaag hoog, maar op deze schaal een monumentale klif — waar de koperatomen langs de rand fractionally helderder oplichten doordat hun verlaagde coördinatiegetal de lokale toestandsdichtheid verhoogt, een gouden zoom die langs de richel valt als bioluminescentie op een rifrand. De CO-moleculen zijn niet willekeurig neergedaald, maar door atoommanipulatie met een STM-naaldpunt één voor één naar hun exacte positie geschoven, elk arrangement een handtekening van menselijke precisie op een oppervlak dat zelf slechts enkele nanometer dik is. Een diffuse kwantumnevel van elektronendichtheid hangt als laaggelegen mist over het geheel, zijn kleur verschuivend van warm amber boven het koper naar koel blauwwit waar de π-bindingsorbitalen van de moleculen hun elektronenwolken concentreren.