AFM发明者荣获纳诺科学Kavli奖
历经30年、9000+引用，原子力显微镜（AFM）发明者荣获纳诺科学Kavli奖。
1990年代的Gerd Binnig与Christoph Gerber。
Kavli奖由Gerd Binnig、Christoph Gerber、Calvin Quate共享。Binnig与Gerber先后任职IBM Research–Zurich，Quate任职斯坦福大学。休假期间Binnig在斯坦福、Gerber在IBM圣何塞（现Almaden）密切协作。
三位科学家因“发明并实现原子力显微镜，测量技术与纳米雕刻的突破，持续对纳米科学技术产生变革性影响”获奖。
AFM首见于1986年3月3日《Physical Review Letters》简洁标题“Atomic Force Microscope”。该器件融合扫描隧道显微镜（STM）原理与针尖轮廓仪，实现原子分辨率成像。
Binnig亦与已故Heinrich Rohrer共同发明STM，凭此获1986年诺贝尔物理学奖。他在2004年
斯坦福期间，Binnig邀请Calvin Quate专长及IBM同事Christoph Gerber——此前曾合作STM——将AFM从概念推向现实。
近期Physics World 30周年访谈中，Gerber回顾发明演进：
“Gerd建议测量探针-样品相互作用力而非隧穿悬流，悬臂可实现。粗略计算后意识到：原子分辨率需检测10–10N甚至10–11N级力！”
感知如此微小力依赖两关键材料：金与金刚石。Gerber阐释：
“器件核心是仅几微米厚的极薄金箔作悬臂。我们将粉碎唱针的金刚石碎片粘于悬臂作探针。”
虽原子分辨率非即时达成，团队足够接近可投稿。一年内开发出批量制造硅悬臂，在石墨表面获得首张原子分辨率图像。
此里程碑后，三人推动AFM技术新方向，尤在悬臂设计与应用。
Binnig开创大规模并行探针用于纳米结构化，旨在开发非易失性存储。其工作催生纳米图案化技术浪潮。
Gerber推进“电子鼻”用悬臂阵列，在化学、生化、医学诊断获突破。他继续率领巴塞尔大学团队深耕此研究。
Quate聚焦微机械悬臂用于药物发现、食品诊断、材料表征、爆炸物检测等传感应用。
三十年来，AFM仪器显著进化，灵敏度分辨率提升，应用领域拓展。
2008年，IBM Almaden的Markus Ternes等用AFM滑动单原子跨表面直接测量作用力。
次年，IBM Zurich Gerhard Meyer与Leo Gross团队以单分子一氧化碳修饰AFM探针。此双原子探针长<1nm，产出分辨单分子内部化学结构的图像——实时化学键。
Gross指出：“我技术主要区别在于测量单分子。另一优势：可用探针引发单分子化学反应，原子尺度追踪产物。”
Meyer、Gross、Bruno Schuler近期Physics World发表AFM 30周年文章称：
“高分辨AFM提供理解与控制单分子层面物理、化学、生物过程的机遇。力灵敏度、时空分辨率持续改进将推动纳米科学前沿更远。或许再过30年AFM演化为费曼1959演讲‘底部还有大量空间’设想的原子组装器——构建任意3D原子精密器件、超材料、分子的工具。”
“无论如何，AFM必将继续驱动从基础物理到化学生命科学的发现，揭示纳米尺度及更远的自然最神秘机制。”
这是IBM科学家第二次获Kavli奖。Don Eigler因原子操纵与精确控制原子分子表面排列阐释量子现象，获2010纳诺科学Kavli奖。
Kavli奖表彰在最大、最小、最复杂尺度上开拓存在理解的科学家。每两年在天体物理、纳诺科学、神经科学颁奖，每奖$100万。获奖者由六大世界顶级科学学会院士推荐的委员会选出。
纳米材料