Con los microscopios de barrido electrónico y los de fuerza atómica. Los primeros tienen una sonda formada por una aguja cuya punta mide sólo un átomo. Ésta se coloca a una distancia de 1 nanómetro (10-9 metros) del material a explorar y se aplica una corriente eléctrica que genera una tensión de un voltio entre sonda y superficie. Al barrer ésta, la aguja reproduce la topografía atómica de la muestra. Este microscopio sólo sirve para sustancias conductoras de electricidad; para las aislantes se emplea el de fuerza atómica, que usa la información obtenida cuando los electrones que emite son repelidos por las nubes electrónicas de los átomos de la superficie.
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