Et eksempel på plasmoner, der direkte påvirker molekyler

Et team af forskere fra Japan, Korea og USA har fundet en måde at demonstrere et eksempel på, at plasmoner direkte forårsager ændringer i et molekyle. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres teknik og hvad de lærte af den.

Forskere fortsætter med at lede efter måder at gøre solenergi mere effektiv, såsom fotokatalytiske anordninger baseret på plasmonresonans. Plasmoner er, selvfølgelig, svingninger af elektroner nær overfladen af ​​et materiale. De er relevante for solenergianvendelser, fordi de kan udløses af fotoner. Men hvordan denne proces fungerer, undersøges stadig. Tidligere forskning har antydet, at plasmon-ophidsede reaktioner skyldes elektroner med høj energi, der genereres, når plasmoner henfalder. Men i denne nye indsats, forskerne fandt ud af, at det er muligt at påvirke molekyler direkte ved hjælp af plasmoner.

Teknikken involverede at bruge et scannende tunnelmikroskop til at observere en reaktion forårsaget af plasmon -excitation. De pegede spidsen af ​​mikroskopets sonde mod et enkelt molekyle dimethyldisulfid oven på en metalbase. Forskerne bemærkede, at molekylet dannede et elliptisk fremspring, da det sad i et plasmonisk felt. Holdet skinnede derefter lys af forskellige bølgelængder på molekylet, hvilket forårsagede ændringer i plasmonerne omkring det. Disse ændringer, på tur, forårsaget en ændring i dimethyldisulfidmolekylet. Det adskilt i to runde fremspring. Det her, forskerne foreslår, opstod, fordi plasmonerne havde brudt bindingen og holdt komponenterne sammen. De bemærker, at deres teknik ikke er i overensstemmelse med højenergiteorien og antyder, at plasmonerne faktisk blev absorberet af molekylet, hvilket førte til at svække de obligationer, der holdt det sammen.

Teamet har planer om at teste deres teknik ved hjælp af andre molekyler for at lære mere om, hvilke slags reaktioner der kan forekomme. Deres håb er, at i modsætning til deres eksempel, andre reaktioner vil ikke blive begrænset af særlige temperatur- og trykkrav. Sådanne forhold antages at være nødvendige for brug i fremstillede applikationer.

© 2018 Phys.org