Heinrich Rohrer, co-inventeur du microscope qui a permis de voir les atomes
L'appareil développé au début des années 1980 avec Gerd Binnig, également récipiendaire du Nobel, dans les laboratoires de recherche de l'entreprise IBM à Zürich permet de " voir " les atomes et les molécules, ces objets de quelques milliardièmes de mètre de large seulement, c'est-à-dire de construire leurs images.
FAIRE TOURNER DES MOLÉCULES
Il permet également de les manipuler, comme un autre chercheur d'IBM, Don Eigler, le montrera en 1989 en écrivant le logo de son employeur avec 35 atomes de Xenon déplacés sur une surface. Depuis, le STM ne cesse d'être utilisé pour bouger des atomes, fairetourner des molécules, mesurer les courants électriques qui les parcourent... Des chercheurs ont même démontré qu'il est possible de voir le nuage d'électrons autour du noyau des atomes. L'instrument est aussi beaucoup utilisé pour simplement réaliser des images de surfaces à l'échelle du nanomètre.
Le 17 mai 2011, lors de l'inauguration d'un centre d'IBM dédiés aux nanosciences près de Zürich et portant leurs noms, Gerd Binnig en présence de son collègue avait rappelé : "On avait vu quelque chose, les atomes, que personne n'avait jamais vu. Je n'oublierai jamais ça !". Ce à quoi Heinrich Rohrer avait répliqué : "Tout est possible, sauf si on peut prouver que c'est impossible".
Lors de leur conférence de réception du prix Nobel, les deux chercheurs avaient d'ailleurs rappelé qu'un premier article sur le STM avait été refusé. "La motivation initiale était de résoudre un problème technique. La miniaturisation de l'électronique obligeait à avoir des échantillons de très bonne qualité. Et pour cela il fallait voir ces échantillons", avait commenté en mai 2011, Heinrich Rohrer.
TOUTE SA CARRIÈRE CHEZ IBM
Contrairement aux microscopes optiques, le STM n'utilise pas la lumière. Il n'utilise pas non plus le fait que les électrons sont aussi des ondes, comme dans les microscopes électroniques à balayage, inventés par Ernst Ruska (1906-1988), qui fut récompensé la même année que Rohrer et Binnig par le Nobel.
Le fonctionnement repose sur un effet quantique particulier appelé " effet tunnel ", qui permet aux particules de franchir des obstacles a priori interdits. Ainsi lorsqu'une pointe métallique très fine se rapproche à quelques nanomètres d'une surface, des électrons de la pointe ou de la surface vont pouvoir traverser l'espace vide entre les deux matériaux. En mesurant ou appliquant des tensions électriques, il est alors possible de contrôler ces courants électriques soit pour agir sur les molécules, soit pour créer des images de la surface.
Heinrich Rohrer, spécialiste de la physique du solide, qui eut comme professeur Wolfgang Pauli au fameux Institut fédéral de Technologie de Zürich, a fait toute sa carrière chez IBM, dirigeant même son département de physique entre 1986 et 1988. Son collègue, plus jeune, sera aussi l'inventeur d'un autre instrument, le microscope à force atomique, qui permet lui aussi de sonder la matière à des échelles très petites.
DATES
6 juin 1933 Naissance à Buchs (Suisse)
1963 Entrée chez IBM à Zürich
1981 Invention du Microscope à effet tunnel
1986Prix Nobel de physique 16 mai 2013 disparition à Wollerau
16 mai 2013 Mort à Wollerau, Suisse