Transformation gennem lys

Laserfysikere har taget øjebliksbilleder af, hvordan C60-kulstofmolekyler reagerer på ekstremt korte impulser af intenst infrarødt lys.

C60 er et ekstremt velundersøgt kulstofmolekyle, som består af 60 kulstofatomer og er opbygget som en fodbold. Makromolekylet er også kendt som buckminsterfulleren (eller buckyball), et navn givet som en hyldest til arkitekten Richard Buckminster Fuller, der tegnede bygninger med lignende former.

Laserfysikere har nu bestrålet buckyballs med infrarøde femtosekund laserpulser (et femtosekund er en milliontedel af en milliarddel af et sekund). Under påvirkning af det intense lys, makromolekylets form blev ændret fra rund til aflang. Fysikerne var i stand til at observere denne strukturelle transformation ved at bruge følgende trick:Ved sin maksimale styrke udløste den infrarøde puls frigivelsen af ​​en elektron fra molekylet. På grund af oscillationerne i lysets elektromagnetiske felt, elektronen blev først accelereret væk fra og derefter trukket tilbage mod molekylet, alt inden for et par femtosekunder. Endelig, elektronen spredte sig fra molekylet og forlod det fuldstændigt. Billeder af disse diffrakterede elektroner gjorde det muligt at rekonstruere den deformerede struktur af molekylet.

Fullerenes, hvis opdagelse blev hædret med Nobelprisen i kemi i 1996, er stabile, biokompatibel, og udviser bemærkelsesværdig fysisk, kemiske og elektroniske egenskaber. "En dybere forståelse af samspillet mellem fullerener og ultrakort, intenst lys kan resultere i nye applikationer i ultrahurtige, lysstyret elektronik, som kunne fungere med hastigheder mange størrelsesordener hurtigere end konventionel elektronik, " forklarer professor Matthias Kling.