Розроблено метод “теплової” левітації, здатний піднімати будь-які об’єкти
17 Березня , 2017
Робот Sally вміє робити тисячу салатів
17 Березня , 2017

Вченим компанії IBM вдалося зробити знімки рідкісної трикутної молекули, яка була синтезована вперше в історії

Вченим компанії IBM, спільно з дослідниками з Уорікського університету (University of Warwick), вперше в історії вдалося синтезувати і зробити знімки дуже “хитрої” молекули речовини під назвою триангулен (triangulene, C22H12), відомого ще під назвою вуглеводень Клера, яка існувала тільки в теорії з 1953 року. Слід зазначити, що молекули триангулена є настільки сильно хімічно активними, що вони можуть існувати у первісному вигляді, лише, протягом дуже короткого часу. А предметом особливого інтересу до триангулену з боку науковців є деякі незвичайні магнітні властивості молекул цієї речовини, які можна використовувати в технологіях квантових обчислень і квантових комунікацій.
Синтез молекул триангулену вченими проводився за допомогою досить нетрадиційного методу, замість хімічного синтезу вчені використовували гострий наконечник комбінованого атомно-силового і скануючого тунельного мікроскопа. Діючи цим наконечником як скальпелем, вчені видалили два атоми водню з молекули вихідної речовини. А для розриву хімічних зв’язків використовувався потік високоенергетичних електронів, “тунелюючих” під впливом високої напруги, прикладеної до наконечника мікроскопа.
Додаткові виміри, проведені за допомогою того ж мікроскопа, показали, що всі основні властивості молекули триангулена практично повністю відповідають теоретичним розрахунковим значенням. А знімки плоскої молекули триангулена, що складається з шести з’єднаних один з одним бензольних кілець, були отримані за допомогою наконечника мікроскопа, на вістрі якого була поміщена молекула чадного газу. І результати сканування молекули відразу піднесли вченим деякі приємні сюрпризи.
“У разі вивчення деяких вільних сігма-радикалів ми неодноразово помічали, що їх вільні електрони практично завжди утворюють зв’язки з атомами міді, з якої виготовлена підставка” – розповідає Аніш Містрі (Anish Mistry), вчений з Уорікського університету, – “І в даному випадку ми були сильно здивовані тим, що вільні електрони триангулена, який також відноситься до вільних радикалів, не з’єдналися з атомами міді. Ми вважаємо, що це сталося через те, що вільні електрони в цій молекулі делокалізовані”.
Саме ці вільні делокалізовані електрони і роблять молекулу триангулена особливо цікавою для науковців. У класичній фізиці заряджена частинка, що переміщається в просторі, має кутовий момент і створює навколо себе магнітне поле. З точки зору квантової механіки така ж частинка може мати, а може і не мати квантовий кутовий момент, який називається спіном. У більшості звичайних молекул вуглеводнів всі електрони зв’язані попарно та їх кутові моменти взаємно компенсують один одного. Наявність обертових незв’язаних електронів у молекулі триангулена призводить до появи незвичайних магнітних явищ на молекулярному квантовому масштабі.
Квантові магнітні властивості триангулена та інших подібних молекул будуть зберігатися в середовищі різних хімічних сполук, у широкому діапазоні різних умов, таких, як тиск, температура і т. п.
Тому вчені вважають, що такі молекули, укладені в графенові нанострічки, можуть стати в майбутньому основою спінтронних пристроїв або виступати в якості бітів (кубітів) квантових комп’ютерів.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline