Физики делают молекулярные колебания более заметными
На этой микрофотографии частицы фталоцианина свинца появляются на поверхности сверхпроводящего свинца в форме тетраэдрического клевера. Колебания этих частиц изучались новым методом. Кредит: Ян Хомберг
В молекулах атомы вибрируют с различными узорами и частотами. Поэтому вибрации являются важным инструментом для изучения молекул и молекулярных процессов, таких как химические реакции. Хотя сканирующие туннельные микроскопы могут использоваться для изображения отдельных частиц, их колебания до сих пор было трудно обнаружить.
Физики Кильского университета (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, CAU) изобрели метод, с помощью которого вибрационные сигналы можно усилить в 50 раз. Более того, они значительно повысили точность частоты. Новый метод улучшит понимание взаимодействий в молекулярных системах и других методов моделирования. Исследовательская группа опубликовала результаты в журнале. сообщения физического обзора.
Открытие д-ра Яна Хомберга, д-ра Александра Вайзмана и профессора д-ра Ричарда Берндта из Института экспериментальной и прикладной физики основано на особом квантово-механическом эффекте, называемом «неупругое туннелирование». В сканирующем туннельном микроскопе электроны, проходящие через молекулу на пути от металлического наконечника к поверхности подложки, могут отдавать энергию молекуле или отбирать ее у нее. Это обмен энергией Это происходит частями, определяемыми свойствами рассматриваемой молекулы.
Обычно это Передача энергии Это случается редко, и поэтому его трудно измерить. Чтобы усилить измерительный сигнал и в то же время достичь высокочастотной точности, команда CAU использовала особое свойство молекул на сверхпроводниках, которые они обнаружили ранее: правильно расположенные, молекулы В спектрах появляется состояние, похожее на иглу, очень высокую и очень острую — так называемый резонанс Ю-Шиба Русинова.
Модель показывает расположение молекул на свинцовой подложке. Кредит: Ян Хомберг
Эксперименты были подкреплены теоретической работой Троэлса Маркуссена из компании Synopsis, занимающейся разработкой программного обеспечения, в Копенгагене.
Ян Хомберг и др., Колебательная спектроскопия молекул на сверхпроводнике с усилением резонанса, сообщения физического обзора (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.116801
Представлено Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
цитата: Физики делают молекулярные вибрации более обнаруживаемыми (2022, 21 сентября).
Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на любые добросовестные отношения с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.