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科學家發(fā)明捕獲單分子技術
更新時間:2013-12-10   點擊次數(shù):676次

科學家發(fā)明捕獲單分子技術

德國馬克斯·普朗克協(xié)會弗里茨-哈貝爾研究所6月26日宣布,該機構(gòu)研究人員發(fā)明了一種捕獲單分子的技術,這一技術為研究分子提供了一種全新的實驗途徑。
 
科學家很早以前就實現(xiàn)了用激光捕獲單原子,其機制是利用激光光子反向碰撞單原子,使其漸漸“剎車”直到接近靜止狀態(tài)。但是這種機制無法用來捕捉分子,因為單分子吸收了反向光子后也不會“剎車”。
 
弗里茨-哈貝爾研究所的研究人員想到了用周期電勢阱來抓住單分子。為此他們構(gòu)造了一個由1240條金箔電極等間距排列而成的微芯片,并使微芯片上方形成間隔為100微米的圓柱形周期電勢阱。這種電勢阱可以用來捕獲電偶極矩類型的分子。
 
研究人員把要捕捉的分子用分子束的形式打到微芯片上方。然后調(diào)節(jié)交流電頻率使得電勢阱以與分子束相近的速度運動。當分子與電勢阱的相對速度為零時,分子就會掉到電勢阱中出不來。形象地說,就好像技術高超的足球運動員通過腿部運動把迎面而來的足球穩(wěn)穩(wěn)地停在腳背上。然后研究人員緩慢降低電勢阱的速度,在這個過程中不斷收集相對速度為零的分子。到zui后,電勢阱連同它囚禁的分子一同“剎車”并逐漸達到靜止狀態(tài)。
 
據(jù)介紹,這項技術可以用來測量分子不同激發(fā)態(tài)的壽命,研究不同分子碰撞的過程,甚至還有助于量子計算機的研制。研究人員說,他們相信這一技術開創(chuàng)了一個新的研究領域。
 

 

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