分子能量转移在显微镜下

能量转移过程中扮演着重要的角色在我们的世界和现在的科学家在日本已经抓住了一个这个过程的图像,因为它发生在两个分子之间。

最引人注目的例子之一自然界光合作用-能量转换的过程,许多科学家都试图模仿,以分解水和创建太阳能燃料。但要掌握分子能量动力学改进这些技术是困难的,根据Yousoo金来自日本。“到目前为止,激发动力学研究了主要由光学光谱,”他解释说。不过,传统光学光谱是有限的空间分辨率几百纳米,和一个大的一部分这些过程对纳米级仍然是未知的。

为了解决这个问题,团队注意力集中于不同形式的显微镜——他们用扫描隧道显微镜(STM)。STM可以确定一个原子在一个表面上的确切位置探测的电流探针针尖和表面之间的流动。自并Eigler·施魏策尔第一次用STM拼出IBM徽标与氙原子,研究人员一直在寻找利用这些电流的新方法。

现在金正日和他的同事们用它来诱导跨两个分子能量转移。镁酞菁的团队首先把单个分子和自由基地酞菁在NaCl-layered银表面。

使用Eigler和施魏策尔的方法,酞菁分子可以走向对方。一旦到位,团队施加一个电压,使用当前激励镁酞菁分子。这种“供体”分子会发出荧光的能量吸收邻近的受体分子,进而释放出光子。

被称为扫描隧道发光,团队可以查看发生光的能量转移。金正日的小组还发现这种能量转移取决于分子之间的距离,和,在某些情况下,还可以摇摆不定。

把这些变化在显微镜下可能让研究人员获得前所未有的控制能量,根据金。深刻洞察能源传输基于纳米实验不仅加深了我们对能量转换在纳米级别,但也为路径控制的运动激发能在分子水平上,”他说。

“我认为STM与光致发光检测的应用提供了一个机会在能量传递领域的一场革命,”说格雷戈里·斯科尔斯能量转移机制专家从普林斯顿大学,我们赢得了皇家化学学会的《必威手机登陆2012年布瑞克奖。的未来方向,如果领域由于金属衬底层或黄金STM小费增加或调整能量转移利率发挥作用”。