جزيئات فائق التبريد

نظام تبريد ليزر جديد مطور للأنظمة المعقدة

قراءة بصوت عال

حتى الآن ، يمكن تبريد الذرات فقط بواسطة ضوء الليزر وصولاً إلى درجة الصفر المطلقة لدرجة الحرارة ، أي صفر كلفن أو -237 درجة مئوية. نشر فريق دولي من الباحثين الآن في مجلة "Physical Review Letters" تبريدًا جديدًا بالليزر يجعل من الممكن جعل أنظمة أكثر تعقيدًا مثل جزيئات persupercool .

وبهذه الطريقة ، يأمل العلماء الآن في اكتساب نظرة ثاقبة على التركيب الداخلي للجزيئات وعمليات التفاعلات الكيميائية. يمكن أيضًا تصور حدوث تفاعلات وتأثيرات جديدة في درجات الحرارة المنخفضة.

{} 1L

لإثبات تكثيف Bose-Einstein ، كانت هناك جائزة نوبل لعام 1997. في هذه الحالة ، تكون الذرات عند درجة الصفر المطلقة في درجة الحرارة ، أي صفر كلفن أو -237 درجة مئوية. جاء هذا الاختراق مع تبريد ضوء الليزر ، والذي يستخدم الآن كأداة فعالة للغاية للغازات الذرية ، وكذلك في التجارب التي تستخدم فيها الذرات الباردة ، في جملة أمور ، لإجراء قياسات دقيقة.

ولكن ليس فقط الذرات في درجات الحرارة المبردة ، بل إن الجزيئات فائقة البرودة مثيرة للغاية للبحث. لكن حتى الآن تم اعتبار أنه من المستحيل تقريبًا أو حتى من المستحيل تبريد هذه الهياكل المعقدة. لأن الجزيئات تتكون من عدة ذرات وبالتالي لا تظهر فقط حركة خارجية ، ولكن أيضًا درجات الحرية الداخلية ، مثل الاهتزازات والدورات. والتبريد لا يعني أكثر من إبطاء الحركة. عرض

آثار التدفئة غير المرغوب فيها

يقول البروفيسور ريجينا دي فيفي ريدل من قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية في جامعة لودفيغ ماكسيميليانس في ميونيخ: "درجات الحرية الداخلية تخلق تأثيرات تدفئة غير مرغوب فيها". ولكن لا يمكن منعها دون مزيد من اللغط. حتى الآن ، يمكن تبريد ذرات واحدة فقط بقوة ثم توصيلها بجزيئات بالقرب من نقطة الصفر. حتى هذه النجاحات الأولى سمحت برؤى مهمة في الارتباط الداخلي للجزيئات.

الطريقة المطورة حديثًا تمتد الآن الطيف. لأنه مع ذلك ، يمكن تبريد حركة الجزيئات عبر الغرفة وكذلك تذبذبها وتناوبها في وقت واحد. تعتمد الطريقة على مزيج من ضوء الليزر ومرنان بصري يتكون من مرآتين عالي الجودة.

بين اثنين من المرايا

في الفراغ بينهما ، يمكن التحكم في جميع حالات الجزيء على وجه التحديد بمساعدة أشعة الليزر عالية الدقة ، وبالتالي تقليل الحركة. تستند النتائج إلى أحدث المحاكاة الكيميائية الكمومية لجزيء الاختبار ، وهو ما يسمى جزيء OH.

يقول دي فيفي ريدل: "لقد أظهروا أنه في جزء من الثانية ، يمكن تبريد وتذبذب دوران جزيء OH تمامًا". "في الوقت نفسه ، يتم تبريد الحركة الخارجية عند درجات حرارة بضع ميكروفيلفين. يفتح منهجنا منظورات جديدة لإعداد أنظمة معقدة فائقة البرودة والتحكم فيها. "

(idw - جامعة ميونخ ، 15.08.2007 - DLO)