Мы будем рады, если вы поддержите портал



Вконтакте Одноклассники Твиттер Фейсбук

красный зелёный голубой

Одноатомная «лупа» помогла увидеть отдельные связи в молекуле

Одноатомная «лупа» помогла увидеть отдельные связи в молекуле
ПОЛНЫЙ АНТИПАРАЗИТАРНЫЙ КОМПЛЕКТ (НА 10 ДНЕЙ ЧИСТКИ). ЛИМОННО ЭВКАЛИПТОВАЯ ЧИСТКА

Физики из Испании и Великобритании разработали методику заключения света в резонатор объемом всего в 1 кубический нанометр. Этопомогло ученым изучить колебания отдельных связей в одиночной молекуле: резонаторусилил взаимодействия между колебаниями атомов и светом в миллион раз. Пословам авторов, метод может стать основой для квантовой нелинейной оптики,работающей на молекулярном масштабе. Исследование опубликовано вжурнале Science.

Атомы в любых молекулах совершают колебания — в небольшихпределах удлиняют и укорачивают химическую связь между собой, меняют углы в молекулярной структуре. Заметить такиеколебания можно с помощью инфракрасного излучения. Энергияинфракрасных фотонов сопоставима с энергией, требуемой для колебательныхпереходов в молекуле. Это приводит к поглощению квантов света — точное значениеих энергии позволяет определить характеристики колебаний атомов. Сейчас наоснове этого эффекта основаны методы исследования веществ с неизвестнымстроением — например, инфракрасная спектроскопия.

Как правило, в таких экспериментах используютсямакроскопические образцы. Но взаимодействие между веществом и излучением можноусилить, поместив вещество в оптический резонатор, свет в котором многократноотражается. С помощью благородных металлов (золота и других) физики уже научилисьсоздавать резонаторы с объемом всего в 30 кубических нанометров — этогодостаточно для спектроскопии одиночных молекул. Такие размеры уже во много разменьше, чем длина волны инфракрасного излучения. Долгое время считалось, что разрешениеоптических резонаторов не может перешагнуть через порог в 10 нанометров, но ужепоявилисьисследования, в которых с помощью острой иглы физики читают последовательностьоснований в РНК.

Физики рассчитали, чему могли соответствовать эти пики — оказалось, за них отвечали колебания в органической молекуле, обычно неактивные в рамановской спектроскопии. Проявить их могли лишь очень интенсивные световые поля, что и указало на возникновение субнанометровых резонаторов. Причиной их возникновения были отдельные атомы в наночастице золота, изменявшие свое положение под действием лазерного излучения. Золотая подложка при этом играла роль дополнительного зеркала в резонаторе. Ученые сравнивают атомы с громоотводами, с одной лишь разницей: громоотводы«притягивают» к себе электричество, а не свет.

Оптические резонаторы используются не только в спектроскопии.К примеру, в лазерной технике резонатор обеспечивает накачку рабочего тела. Мынедавно писали отом, как встроив резонаторы в жировую ткань, физики из Гарвардской медицинскойшколы научились превращать клетки в лазеры. Кроме того, на базе резонатороввозможно создание памятидля фотонных компьютеров, в которых вместо электрического тока используетсясвет.

Владимир Королёв

N+1

Поставьте оценку:
Рейтинг 0 (Проголосовало: 0)
Понравилось? Поделитесь с друзьями через кнопки социальных сетей!

Добавить страницу в закладки

0
22:51
37
Популярные видео каналы