Физики делают молекулярные колебания более заметными

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.

Эксперименты были подкреплены теоретической работой Троэлса Маркуссена из компании Synopsis, занимающейся разработкой программного обеспечения, в Копенгагене.

Представлено Christian-Albrechts-Universität zu Kiel