1。分光法:
* 核磁気共鳴(NMR)分光法: この手法は、原子核の磁気特性を使用して、分子内の原子の構造と接続性に関する情報を明らかにします。 炭素原子とその周囲の原子(水素など)の配置に関する洞察を提供します。
* 赤外線(IR)分光法: IR光は分子の振動と相互作用します。吸収された周波数を分析することにより、科学者は炭素を含む官能基(原子の特定の配置)を特定できます。
* ラマン分光法: IR分光法と同様に、光散乱を使用して分子振動を特定し、炭素原子を含む化学結合に関する情報を提供します。
2。回折技術:
* X線回折(XRD): X線は、結晶中の原子を取り囲む電子雲と回折されます。この回折パターンを分析して、結晶格子内の炭素原子の正確な配置を決定できます。
* 電子回折: XRDと同様に、この技術は電子を使用して原子の電子雲と回折します。それは、気相または非常に薄い膜の分子の構造を分析するために適用できます。
3。顕微鏡:
* 透過電子顕微鏡(TEM): この方法は、電子のビームを使用して、原子レベルの材料の構造を画像化します。グラフェンや炭素ナノチューブなどの材料の炭素原子の配置を視覚化するために使用できます。
* スキャントンネル顕微鏡(STM): STMは、鋭いプローブを使用して材料の表面をスキャンし、電子の流れに基づいて原子の配置をマッピングします。分子内の個々の炭素原子を画像化するために使用できます。
4。計算モデリング:
* 量子化学計算: 科学者は、コンピュータープログラムを使用して、分子内の電子の挙動をシミュレートできます。これらの計算は、炭素含有分子の構造、結合、および特性に関する詳細な情報を提供できます。
ツールの選択は、特定の研究問題と調査対象の炭素分子の種類に依存します。 組み合わせて使用されるこれらのツールは、炭素分子の魅力的な世界を理解するための強力な一連の方法を提供します。