中國計(jì)量網(wǎng) http://tanamtanaman.com/
中國計(jì)量網(wǎng)——計(jì)量行業(yè)門戶網(wǎng)站
計(jì)量資訊速遞
您當(dāng)前的位置: 首頁 > 新聞 > 科研動(dòng)態(tài)

德國科學(xué)家拍攝“分子電影”觀察原子運(yùn)動(dòng)

發(fā)布時(shí)間:2013-06-05 作者: 來源:科技部 瀏覽:1157

      長期以來,科學(xué)家一直期望能夠觀察到物質(zhì)狀態(tài)改變時(shí)的內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng),為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須使用0.1萬億分之一秒(0.000 000 000 000 1秒,即100飛秒)的慢成像技術(shù)來拍攝這樣的超快速運(yùn)動(dòng),這種技術(shù)還必須能夠捕捉比原子間距更小的細(xì)部(相當(dāng)于一根頭發(fā)厚度的百萬分之一)。近日,德國馬普結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究小組和自由電子激光中心(CFEL)的研究團(tuán)隊(duì)合作拍攝到了一個(gè)離子型分子晶體在激光照射后由電絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體的全過程。
      2003年該研究小組首次拍攝了這一類型的分子影像。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和電子源亮度的不斷升級(jí),科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)可以拍攝復(fù)雜有機(jī)分子中的原子運(yùn)動(dòng)。為了示范這一技術(shù)的進(jìn)步,研究者選擇了一種名為乙烯-二氧基-四硫富瓦烯(EDO-TTF)的有機(jī)結(jié)晶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該晶體在零攝氏度以上會(huì)失去導(dǎo)電性,但是強(qiáng)激光脈沖會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部的分子重組,進(jìn)而使晶體重新具有導(dǎo)電性,并因此可被用作光學(xué)開關(guān)。該影像清晰顯示了電子脈沖照射后的原子是如何沿著三個(gè)不同的軌道坐標(biāo)有序地重新排列的。
      科學(xué)家們認(rèn)為,這一技術(shù)有助于人們更好地掌握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),但他們的目標(biāo)不止于此。他們更加雄心勃勃地希望將這一技術(shù)應(yīng)用于包括蛋白質(zhì)和DNA鏈在內(nèi)的生物大分子成像,以期在醫(yī)療和生物技術(shù)方面得到應(yīng)用。為此,CFEL的合作伙伴德國電子同步加速器研究所(DESY)制作了用于原子探索的相對(duì)論電子槍REGAE(Relativistic Electron Gun for Atomic Exploration),它能產(chǎn)生能量更高的電子,使圖像更加清晰,射穿厚度更高的實(shí)驗(yàn)樣品,也增加了影像在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性。 
 

分享到:
通知 點(diǎn)擊查看 點(diǎn)擊查看
公告 點(diǎn)擊查看 點(diǎn)擊查看
會(huì)員注冊
已有賬號(hào),
會(huì)員登陸
完善信息
找回密碼