Индекс цитирования

Авторизация






Забыли пароль?

Обложка журнала

НОВОСТИ

(11/10) Ученые из ИФХЭ РАН и МГУ под руководством Ольги Виноградовой поняли, как «полосатая» гидрофобность..
   Ученые из ИФХЭ РАН и МГУ под руководством Ольги Виноградовой поняли, как «полосатая» гидрофобность меняет течение жидкости     ...
Read More ...
(11/10) Ученые обнаружили пути проникновения вирусов гриппа и ВИЧ в организм
Ученые ИФХЭ РАН, НИТУ МИСиС, МФТИ и ряда других российских научных организаций изучили и описали би...
Read More ...
(17/04) Курс “Анализ геномных данных”, Москва, 2 – 11 июля 2012
Уважаемые коллеги, Со 2 по 11 июля 2012 года Учебный центр Института биологии гена РАН организует практический десятидневный курс по статистическому анализу геномных дан...
Read More ...
(12/03) Впервые получено изображение атомов, движущихся в молекуле
Исследователи из Университетов Огайо и Канзаса впервые смогли получить изображения атомов, движущихся в молекуле. С помощью ультрабыстрого лазера исследователи выбивали элек...
Read More ...

Холодные атомы и нанотрубки моделируют эффект черных дыр Печать
(1 голос)
09.04.2010 г.

Image

Находящие применение в создании новых материалов и компонентов электроники углеродные нанотрубки могут применяться для создания «черных дыр» атомного масштаба.

Охлажденные действием лазера атомы захватываются одностенной углеродной нанотрубкой, заряд которой составляет сотни вольт. Захваченный атом движется по спирали вокруг нанотрубки (траектория атома обозначена белым), при сближении с поверхностью трубки происходит туннелирование валентного электрона (желтый) на нанотрубку. Образующийся в результате потери электрона катион (пурпурный) «отбрасывается» от нанотрубки. (Рисунок из Physical Review Letters, 2010; 104 (13): 133002)

Физики из Гарварда обнаружили, что находящаяся под высоким напряжением нанотрубка может заставить охлажденные атомы двигаться по спиралевидной траектории с возрастающим ускорением. Исследователи заявляют, что их эксперименты являются первым примером демонстрации феномена, напоминающего «черную дыру» на атомном уровне.

Лене Вестергаард Хау (Lene Vestergaard Hau) отмечает, что в его группе получено свидетельство о существовании системы, которая в наномасштабах так же безжалостно и неумолимо захватывает и притягивает объекты, как это в космических масштабах делает черная дыра. Исследователь добавляет, что результаты его работы представляют собой первый пример изучения явлений, в которых одновременно участвуют охлажденные атомы и нанообъекты. Результаты исследования могут оказаться полезными для разработки новых экспериментов с ультраохлажденными атомами и наноразмерными устройствами.

В группе Хау с помощью лазерной техники охладили облака, содержащие до миллиона атомов натрия, до долей градуса Кельвина. Затем это «облако» было направлено по направлению к подвешенной в пространстве нанотрубке, потенциал которой составлял сотни вольт. Большая часть атомов проходила мимо нанотрубки, однако приближавшиеся к «нанопроводу» на расстояние, меньшее 1 мкм (не более 0,001% от общего количества атомов в облаке) притягивались к нанотрубке и развивали огромную скорость, двигаясь по спирали вокруг нее.

Начиная двигаться со скоростью 5 м/с, в конечной точке опоясывающей нанотрубку спиралевидной траектории ультраохлажденные атомы разгоняются за 1200 м/с. В результате такого ускорения кинетическая энергия атомов (в пересчете на температуру) увеличивается с 0,1К до тысяч кельвинов менее, чем за микросекунду.

В ближайшей к нанотрубке точке траектории ускоренные атомы «разделяются» на электрон и катион, который некоторое время обращается вокруг нанотрубки, делая полный оборот за 10–9 секунды. Затем электрон туннелирует в электронную систему нанотрубки, а катион отталкивается от нее вод воздействием электрического потенциала значением в 300 В отталкивается от нанотрубки, развивая скорость до 26000 м/с.

Один из соавторов работы, Джин Головченко (Jene A. Golovchenko) отмечает, что в результате новых экспериментов новые интересные системы для изучения получили как специалисты по ультраохлажденным атомам, так и специалисты по нанообъектам. Работа группы Хау является первой экспериментальной демонстрацией динамического поведения атомов, электронов и ионов на наноразмерном масштабе.

Источники:

1. Physical Review Letters, 2010; 104 (13): 133002 DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.133002

2. http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2057 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить