Ved hjælp af en optisk pincet array af laserkølede molekyler til at observere jordtilstande

Et team af forskere fra Harvard University og Massachusetts Institute of Technology har fundet ud af, at de kunne bruge en optisk pincet-array af laserkølede molekyler til at observere grundtilstandskollisioner mellem individuelle molekyler. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres arbejde med afkølede calciummonofluorid-molekyler fanget af en optisk pincet, og hvad de lærte af deres eksperimenter. Svetlana Kotochigova, med Temple University, har udgivet et Perspective-stykke i samme tidsskriftsudgave, der beskriver arbejdet - hun giver også et overblik over det arbejde, der udføres med arrays af optiske pincet, for bedre at forstå molekyler generelt.

Som Kotochigova bemærker, udviklingen af ​​optisk pincet i 1970'erne har ført til banebrydende videnskab, fordi den giver mulighed for at studere atomer og molekyler på et hidtil uset detaljeringsniveau. Deres arbejde involverer at bruge laserlys til at skabe en kraft, der kan holde ekstremt små genstande på plads, mens de studeres. I nyere tid, optisk pincet er vokset i sofistikering - de kan nu bruges til at manipulere rækker af molekyler, som giver forskerne mulighed for at se, hvad der sker, når de interagerer under meget kontrollerede forhold. Som forskerne bemærker, sådanne arrays køles typisk for at holde deres aktivitet på et minimum, mens molekylerne studeres. I denne nye indsats, forskerne valgte at studere rækker af afkølede calciummonofluorid-molekyler, fordi de har, hvad holdet beskriver som næsten diagonale Franck-Condon-faktorer, hvilket betyder, at de kan exciteres elektronisk ved at affyre en laser mod dem, og derefter vende tilbage til en oprindelig tilstand efter emission.

I deres arbejde, forskerne skabte arrays af pincet ved at diffraktere en enkelt stråle til mange mindre stråler, som hver kunne omarrangeres, så de passer til deres formål i realtid. I den oprindelige tilstand, et ukendt antal molekyler var fanget i arrayet. Holdet brugte derefter lys til at fremtvinge kollisioner mellem molekylerne, skubber nogle af dem ud af arrayet, indtil de havde det ønskede tal i hver pincet. De rapporterer, at i tilfælde hvor der kun var to molekyler til stede, de var i stand til at observere naturlige ultrakolde kollisioner - hvilket tillod et klart overblik over handlingen.

© 2019 Science X Network