手工caesium-based“人造原子”用于创建合成苯

“人造原子”,那些著名的有机分子的分子轨道由荷兰的研究人员使用战略定位铯原子表面上的半导体。人工原子应该允许研究人员测量分子的能量系统,将不稳定的在现实生活中,从而有可能获得更大的见解化学能量。

的扫描穿隧显微镜操纵单个原子的能力是著名的1989年(Don Eigler和·施魏策尔在IBM阿尔马登在加州阐明“IBM”使用35氙原子的镍衬底。1993年,Eigler和两位同事然后看着使量子化电子共振在铜、铁原子排列成一个圆和其他人随后创建更复杂的2 d安排类似于原子和分子。然而,无处不在的金属基板已经证明了一个问题。“你创造一些喜欢人造分子从表面上看,“解释道丹尼尔·韦格纳奈梅亨内梅亨大学的”,但它仍然是强耦合的衬底,那基本上杀死很多固有属性你实际构建。去除导电衬底,然而,是棘手的,因为扫描隧道显微镜的工作原理是测量电子的量子隧道效应的变化技巧和应用的偏置电压下的表面。如果衬底本身不进行电子,隧道电流为零,使提示无法检测底物,从而使扫描隧道显微镜是不可能的。

内梅亨大学的同事在新的工作中,维格纳和领导的亚历山大Khajetoorians用局限的频带间隙作为衬底半导体锑化铟。这已经足够的电导率来允许他们检测背景隧道电流提供了电压足够高。然后添加高度阳性铯,释放电子半导体能带到一个束缚态,形成一个二维电子气,没有几个散装材料。研究人员安排剩下的铯阳离子为韦格纳所说“没有核原子”——一枚戒指,电磁之间的潜在的类似于原子。“似乎有s - p轨道和真正的原子一样,”韦格纳说。

集团安排了这些“人造原子”人造分子等独联体和反式丁二烯甚至人工苯——寻找精力充沛sp的证据²杂交即使在2 d模式,韦格纳解释是由于p的投影_z轨道在xy平面。

研究人员现在想使用这个探索化学成键的基本面。我们现在可以玩心理游戏,以前只有一个理论家DFT代码和仅仅说“如果?”,”韦格纳说。如果我改变分子的键序吗?化学家不能这么做:一个化学家只能合成基态性质决定。但是没有放松的人工原子站点——他们无法靠自己的力量稳定和移动:移动它们。韦格纳说,研究人员将最终发现紧急的影响在他们的系统,不能用薛定谔方程来解释。

看到围Hla美国俄亥俄大学的说这篇文章的关键是建立人工原子。“一旦你可以创建多达你想在不同的距离…它有一个原子的潜力,所以你可以暂时忘记整个事情:你走路像鸭子,叫声像一只鸭子。当然这不是故事的全部,这只是开始,但是如果你把它们放在一起,他们将形成一个债券,他们做的。他指出,一些复杂的分子,如空间斥力没有捕获在一个2 d模型但认为,作为一个实验物理学家,他真正喜欢的。你可以随时说“电脑预测”…这是真的!”