लेजर प्रकाश विशाल अणुओं का निर्माण करता है

अल्ट्राकोल्ड तापमान नए प्रकार के बंधन की अनुमति देता है

राइडबर्ग अणु का ग्रहों का मॉडल: राइडबर्ग परमाणु का इलेक्ट्रॉन एक अति उत्साहित कक्षा में परिक्रमा करता है, जिससे उसकी कक्षा में दूसरा परमाणु बंध जाता है। नीचे: Rydberg इलेक्ट्रॉन की संभावना वितरण और अणु के परिणामस्वरूप आकर्षक क्षमता। © स्टटगार्ट विश्वविद्यालय
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अधिकांश प्रकृति संलग्नक विभिन्न कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण पर निर्भर करते हैं, साधारण टेबल नमक से लेकर बलों तक जो कीड़े की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, छत पर चलने के लिए। जर्मन शोधकर्ताओं ने अब एक उपन्यास अणु बनाया है जो इन बलों द्वारा एक साथ आयोजित किया जाता है और इसमें एक ही तत्व के दो परमाणु होते हैं।

वैज्ञानिक जर्नल "नेचर" के वर्तमान अंक में कुछ हद तक विदेशी नवागंतुक पर स्टटगार्ट विश्वविद्यालय के 5 वें भौतिकी संस्थान के वैज्ञानिक रिपोर्ट करते हैं। इस उपन्यास के अणु में, दो परमाणुओं में से एक अत्यधिक उत्साहित है: इसकी परम इलेक्ट्रॉन एक बहुत बड़े व्यास की कक्षा में परिक्रमा करती है और केवल परमाणु के बाकी हिस्सों से कमजोर होती है। उनके स्वीडिश खोजकर्ता जोहान्स Rydberg के अनुसार, इन अत्यधिक उत्साहित परमाणुओं को Rydberg परमाणु कहा जाता है और इसी इलेक्ट्रॉन को Rydberg इलेक्ट्रॉन भी कहा जाता है। अणु का दूसरा परमाणु जमीनी अवस्था में होता है।

इस अणु की विशेष विशेषता इसका बाध्यकारी तंत्र है: यह विशेष रूप से दूसरे परमाणु पर Rydberg इलेक्ट्रॉन के प्रभाव पर आधारित है। यह इलेक्ट्रान के विद्युत क्षेत्र में ध्रुवीकृत होता है और जिससे Rydberg परमाणु से जुड़ा होता है। अणु का आकार इसलिए सीधे Rydberg इलेक्ट्रॉन की कक्षा द्वारा निर्धारित किया जाता है। 100 से अधिक नैनोमीटर के व्यास वाला यह अणु सबसे बड़े ज्ञात डायटॉमिक अणुओं में से एक है।

"धब्बा" इलेक्ट्रॉनों

कड़ाई से बोलते हुए, एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन परिपत्र कक्षाओं में नहीं चलते हैं, लेकिन एक स्थानिक वितरण के अनुसार "स्मियर" होते हैं। क्वांटम यांत्रिकी में, यह तरंग फ़ंक्शन द्वारा वर्णित है। परमाणु के केंद्र से शुरू होने वाले इस वितरण में वैकल्पिक रूप से मैक्सिमा और मिनिमा है। जहां अधिकतम सबसे बड़ा होता है, इलेक्ट्रॉन को खोजने की संभावना सबसे बड़ी होती है। यहाँ इलेक्ट्रॉन की क्लासिक कक्षा निहित है।

नए खोजे गए अणु को बनाने के लिए, इस दूरी पर एक परमाणु जमीन की अवस्था में होना चाहिए। चूँकि कमरे के तापमान पर एक गैस के परमाणुओं में एक दूसरे से बहुत अधिक दूरी होती है और ध्वनि की गति से चलती है, तिलमैन पफौ की टीम के भौतिकविदों ने रुबिडियम परमाणुओं से एक पराबैंगनी गैस का उपयोग किया और लेजर प्रकाश से विकिरणित किया। परिणामस्वरूप, कुछ रुबिडियम परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन को एक बहुत बड़ी कक्षा में "उठा" दिया गया और Rydberg परमाणुओं को उत्पन्न किया जा सकता है। प्रदर्शन

अणुओं की विशेषता

लेकिन यह कैसे जांचा जा सकता है कि क्या वास्तव में एक अणु उत्पन्न हुआ था? अधिकांश अणुओं के निर्माण में, अणुओं से मुक्त परमाणुओं के परिवर्तन को सीधे परिवर्तित गुणों में देखा जा सकता है। हालांकि, उपन्यास Rydberg अणु के गुणों को मुख्य रूप से Rydberg परमाणु द्वारा निर्धारित किया जाता है। परमाणु और अणु की इसी समानता के कारण, पारंपरिक पहचान समाप्त हो गई है।

इसलिए, तिलमैन पफाउ के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने उस प्रक्रिया की जांच की जो अणुओं के गठन की ओर ले जाती है। एक Rydberg राज्य में एक परमाणु के उत्तेजना के लिए लेजर प्रकाश की एक विशिष्ट ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन अगर वे एक अणु का उत्पादन करते हैं, तो वह ऊर्जा बदल जाती है: यह अणु की बाध्यकारी ऊर्जा से छोटा है। इसलिए यह जाँचने के लिए कि यह एक अणु है या एक साधारण रिडबर्ग परमाणु, भौतिकविदों ने अपने लेजर की ऊर्जा को छोटे चरणों में बदल दिया है और Rydberg परमाणुओं की संख्या को मापा है। इस विधि का उपयोग करके, एक अरब की सटीकता के साथ उनके लेजर की ऊर्जा को जानते हुए, वे उपन्यास अणु उत्पन्न करने में सक्षम थे और एक ही समय में इसकी बाध्यकारी ऊर्जा का निर्धारण करते थे।

नए बंधन तंत्र का प्रदर्शन किया

इस नए बाध्यकारी तंत्र का पहला सबूत शोधकर्ताओं के अनुसार, एक सिद्धांत की एक महत्वपूर्ण पुष्टि है जिसने 2000 के रूप में इस प्रकार के अणु की भविष्यवाणी की थी। इसके अलावा, इन अणुओं पर भौतिकविदों ने भी जमीनी स्थिति परमाणु पर एक इलेक्ट्रॉन के प्रभाव का पहली बार बहुत अलग और मात्रात्मक अध्ययन किया। वे तत्व रूबिडियम के महत्वपूर्ण क्वांटम यांत्रिक गुणों को निर्धारित करने में सक्षम थे।

सिद्धांत रूप में, इन अणुओं को न केवल रुबिडियम के बल्कि उन सभी तत्वों के लिए बनाया जा सकता है जिनके लिए बल एक इलेक्ट्रॉन द्वारा आकर्षक है, जैसा कि अन्य क्षार धातुओं के मामले में है। इस प्रकार, इस प्रकार का बंधन विभिन्न प्रकार के रासायनिक तत्वों के लिए हस्तांतरणीय है।

(आईडीडब्ल्यू - स्टटगार्ट विश्वविद्यालय, 23.04.2009 - डीएलओ)