研究團隊靠1種特殊技術－原子力顯微鏡(Atomic force microscopy, AFM)來觀察分子影像。原子力顯微鏡是以1個極其微小的金屬探針在物品表面進行掃描，樣品表面會和金屬探頭產生微小的作用力，收集作用力大小變化的訊號藉以描述物品表面的狀況。IBM團隊的新方法很簡單，在銅製金屬探針上黏1個更小的簡單分子作為掃描式顯微鏡的探頭，他們選用的分子是一氧化碳(carbon monoxide, CO)，一氧化碳是由1個碳原子和1個氧原子組成的小分子。由1個一氧化碳分子構成的探頭，能準確的記錄原子表面，讓科學家「看」到世上1個單分子影像。如何精確的測量分子表面，一直都是科學家面臨最大的難題與挑戰，測量過程中必須避免來自外在環境的種種干擾，小小的震動都會影響影像畫面。也許你無法想像，室溫都會提供顯微鏡探針分子能量引起擾動，造成影像模糊，最後科學家不得不在攝氏-268度的超低溫下進行實驗。
讓科學家在化學鍵影像研究得到突破的關鍵是分子的選擇。第1個單一分子影像是觀測稠五苯(pentacene)，這次實驗中則改選用俗稱巴克球(buckyball)的富樂烯(fullerene)作為觀察的對象。文章第一作者Dr. Leo Gross說：『在先前第一個單一分子影像，稠五苯(pentacene)的影像中，我們雖然看到化學鍵，但是我們『看不出來』不同化學鍵的差異。現在我們做到了，我們可以看見不同鍵結的不同物理性質，真是太令人興奮了』。
