Fizikçiler moleküler titreşimleri daha algılanabilir hale getiriyor

Fizikçiler moleküler titreşimleri daha algılanabilir hale getiriyor

Bu mikroskop görüntüsünde, süper iletken bir kurşun yüzeyindeki kurşun ftalosiyanin molekülleri, dört yapraklı yonca olarak görünmektedir. Bu moleküllerin titreşimleri yeni yöntemle incelendi. Kredi bilgileri: Jan Homberg

Moleküllerde, atomlar karakteristik desenler ve frekanslarla titreşir. Bu nedenle titreşimler, molekülleri ve kimyasal reaksiyonlar gibi moleküler süreçleri incelemek için önemli bir araçtır. Tek tek molekülleri görüntülemek için taramalı tünelleme mikroskopları kullanılabilse de, titreşimlerini tespit etmek şimdiye kadar zor olmuştur.

Kiel Üniversitesi’ndeki (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, CAU) fizikçiler şimdi, titreşim sinyallerinin 50 kata kadar yükseltilebileceği bir yöntem icat ettiler. Ayrıca, frekans çözünürlüğünü önemli ölçüde artırdılar. Yeni yöntem, moleküler sistemlerdeki etkileşimlerin anlaşılmasını ve diğer simülasyon yöntemlerini geliştirecektir. Araştırma ekibi şimdi sonuçları dergide yayınladı Fiziksel İnceleme Mektupları.

Dr. Jan Homberg, Dr. Alexander Weismann ve Prof. Deneysel ve Uygulamalı Fizik Enstitüsü’nden Dr. Richard Berndt, “esnek olmayan tünelleme” olarak adlandırılan özel bir kuantum mekaniksel etkiyle ilgilidir. Taramalı tünelleme mikroskobunda bir metal uçtan substrat yüzeyine giderken bir molekülden geçen elektronlar, moleküle enerji salabilir veya ondan enerji alabilir. Bu enerji değişimi, ilgili molekülün özellikleri tarafından belirlenen kısımlarda gerçekleşir.






Kredi: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Normalde bu enerji transferi nadiren gerçekleşir ve bu nedenle ölçülmesi zordur. Ölçüm sinyalini yükseltmek ve aynı anda yüksek frekans çözünürlüğü elde etmek için, CAU ekibi, daha önce keşfettikleri süper iletkenler üzerinde moleküllerin özel bir özelliğini kullandı: uygun şekilde düzenlenmiş, moleküller spektrumda iğne şeklinde görünen bir durum gösteriyor, çok yüksek ve son derece keskin—sözde Yu-Shiba-Rusinov rezonansı.

Kiel'den fizikçiler moleküler titreşimleri daha algılanabilir hale getiriyor

Model, bir kurşun substrat üzerindeki moleküler düzenlemeyi gösterir. Kredi bilgileri: Jan Homberg

Deneyler, Kopenhag’daki yazılım şirketi Synopsis’ten Troels Markussen’in teorik çalışmasıyla desteklendi.


Tek ‘nano sınırlı’ moleküllerde kimyasal bağların yapılması ve kırılması


Daha fazla bilgi:
Jan Homberg ve diğerleri, Bir Süperiletkendeki Moleküllerin Rezonansla Geliştirilmiş Titreşim Spektroskopisi, Fiziksel İnceleme Mektupları (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.116801

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel tarafından sağlanmıştır

Alıntı: Fizikçiler moleküler titreşimleri daha algılanabilir hale getiriyor (2022, 21 Eylül) https://phys.org/news/2022-09-physicists-molecular-vibrations.html adresinden alındı ​​22 Eylül 2022

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.