Il existe bien des manières d'observer la matière ! La technique de microscopie à effet de champ consiste à ioniser des atomes de gaz (hydrogène, hélium ou néon) à proximité immédiate d'un échantillon soumis à un champ électrique très puissant, et à détecter leur point d'impact. Si l'on sait où est tombé un ion, et connaissant les caractéristiques du champ électrique, on peut reconstituer sa trajectoire, et donc en déduire où il était placé dans le cristal. On peut ainsi recomposer le cristal par ordinateur et générer une image.
Cependant, on ne détecte pas tous les ions : certains se perdent en route ! De plus, on observe sur l'écran une image agrandie des modulations du champ électrique au voisinage de la surface de l'échantillon. Il faudra reconstituer une image de synthèse obtenue pour "voir" les atomes.
Cette technique ne fonctionne qu'avec un échantillon métallique, sous la forme d'une pointe extrêmement fine (le rayon de courbure n'est que de quelques nanomètres) et refroidie à une température de 20 à 80 K. Le grandissement peut atteindre 10 millions, et il est même possible de distinguer individuellement les atomes à la surface de la pointe.
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