Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


27.02.2012

Физики впервые увидели танцы электронов в молекуле

Впервые учёным удалось сфотографировать "танцы электронов" внутри молекулы. Разглядеть "объекты" на микроуровне исследователям помогла комбинация нескольких методов съёмки, пишет BBC News.

Кончик (зонд) силового микроскопа не касается поверхности молекулы, а находится на некотором расстоянии от него. Частота сдвига консоли записывается компьютером, которые затем рисует 'фотографию' молекулы (иллюстрации Nature)
Кончик (зонд) силового микроскопа не касается поверхности молекулы, а находится на некотором расстоянии от него. Частота сдвига консоли записывается компьютером, которые затем рисует 'фотографию' молекулы (иллюстрации Nature)

b,c- распределение зарядов в молекуле нафталоцианина до и после перескока атомов водорода (d, e– расчёт). Все масштабные линейки– 0,5 нанометра. Атомы углерода, водорода и азота отмечены серыми, белыми и голубыми кружками (иллюстрация Nature)
b,c- распределение зарядов в молекуле нафталоцианина до и после перескока атомов водорода (d, e– расчёт). Все масштабные линейки– 0,5 нанометра. Атомы углерода, водорода и азота отмечены серыми, белыми и голубыми кружками (иллюстрация Nature)

Молекулу расположили на непроводящей подложке из NaCl, которая в свою очередь была выращена на кристалле меди. Масштабные линейки 2 нм (a) и 0,5 нм (b-h). Атомы углерода, водорода и азота отмечены серыми, белыми и голубыми кружками (иллюстрации Nature)
Молекулу расположили на непроводящей подложке из NaCl, которая в свою очередь была выращена на кристалле меди. Масштабные линейки 2 нм (a) и 0,5 нм (b- h). Атомы углерода, водорода и азота отмечены серыми, белыми и голубыми кружками (иллюстрации Nature)

Революционный прорыв совершили специалисты швейцарского исследовательского подразделения IBM (IBM Research Zurich), которые ранее создали самое маленькое в мире запоминающее устройство и лучший транзистор из нанотрубки.

Заряды отдельных атомов учёные разглядели давно, однако запечатлеть "танцы" электронов в сложной молекуле не представлялось возможным. Чтобы исследовать микромир, учёные использовали сканирующую микроскопию поверхностного потенциала (KPFM).

Это одна из разновидностей атомно-силовой микроскопии, которая позволила впервые увидеть "анатомию" молекулы в 2009 году.

В первом эксперименте миниатюрный зонд (консоль) проходил по поверхности X- образной молекулы нафталоцианина. (Она используется инженерами IBM как одномолекулярный логический вентиль.) Прилагаемое напряжение заставляло рычаг, натыкающийся на заряды, колебаться. Считывая эти параметры, учёные узнали местоположение электронов в молекуле.

Во втором эксперименте напряжение, приложенное непосредственно к молекуле, заставило два центральных атома водорода молекулы поменяться местами (из одного конца X в противоположный). Инженеры зафиксировали и это перемещение.

Исследователи надеются, что новая технология поможет разобраться в переносах зарядов, происходящих практически во всех природных процессах. Все детали исследования рассказывает статья, появившаяся в открытом доступе в журнале Nature Nanotechnology.

"Теперь мы имеем возможность исследовать распределение зарядов на уровне отдельных молекул, например, когда формируются химические связи. Это очень важно, так как мы создаём устройства атомного и молекулярного уровня",— рассказывает ведущий автор исследования Фабиан Мон (Fabian Mohn).

Юлия Рудый


Источники:

  1. Вести.Ru




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна





септик сергиев посад - смотрите информацию на сайте

© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru