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Posted in | Nanoelectronics

원자의 구조물을 이해하는 밴 측정 Der Waals Force 도움

Published on January 28, 2011 at 5:50 AM

전례가 없는 정밀도를 가진 원자와 표면 사이 인력 측정, 물리학자 아리조나 대학은 원자의 구조물의 우리의 이해를 세련하고 나노 과학을 향상할 수 있던 데이터를 일으켰습니다. 발견은 전표 물리적인 검토 편지에서 간행되었습니다.

밴 der Waals 군대는 화학, 생물학 및 물리학을 위해 기본적입니다. 그러나, 그(것)들은 가장 약한 알려진 화학 상호 작용 중 입니다, 그래서 악명 높게 공부하기 단단합니다. 이 군대는 일상 생활에서 주의하는 것은 단단하다 때문에 이렇게 약합니다. 그러나 마이크로 기계와 nano 로봇의 세계로 탐구하거든, 군대를 - 어디에나 느낄 것입니다.

물리학자가 원자의 구조물을 이해할 것을 잘 돕는 작은 군대를 측정하기 위하여 격자판을 통해서 원자를 빛나도록 이용된 약실에 정비가 (남겨두는) 부교수 대학원 학생에 의하여 Vincent Lonij, 물리학 알렉스 Cronin 의 연구 보조원 Holmgren와 대학생 Catherine Klauss의 능력을 발휘할 것입니다.

"분대가 에 의하여 충분히 작은 시키는 경우에, 결국 이 밴 der Waals 잠재력은 지배적인 상호 작용이 되는 것을 시작합니다," Vincent Lonij 의 그의 박사 논문의 한 부분으로 연구를 지도한 물리학의 UA 부에 있는 대학원 학생을 말했습니다.

"작은 만드는 경우에, nano 로봇을 위한 작은 기어, 함께 예를 들면, 그 기어 다만 지팡이는 끼익 소리내며 섭니다. 우리는 잘 이 군대가." 어떻게 작동하는지 이해하고 싶습니다

밴 der Waals 군대를 공부하기 위하여는, Lonij와 그의 협력자는 Holmgren를 의도합니다, Cathy Klauss와 물리학 알렉스 Cronin의 부교수는 단 하나 원자와 표면 사이 상호 작용을 측정할 수 있는 정교한 실험적인 준비를 디자인했습니다. 물리학자는 원자는 공부될 수 있다는 것을 양자역학을 이용합니다, 주장하고 입자로 둘 다 및 파로 기술한.

"우리는 마이크로 눈금 말뚝 울타리 같이 격자판을 통해서 원자의 光速를, 일종의," Lonij 설명했습니다 쏩니다. "원자가 격자판을 통과하는 때, 삐걱거리는 바의 표면과 상호 작용하고, 우리는 그 상호 작용을 측정해서 좋습니다."

원자가 격자판에 있는 틈새를 통과하는 때, 밴 der Waals 군대는 틈새를 분리하는 바에 그(것)들을 끕니다. 얼마나에 따라서 근해 또는 프리즘을 통과할 때 강한 상호 작용, 그것이 원자의 탄도를 바꾸는지, 다만 광선 같이 구부려집니다.

틈새의 중앙을 통과하는 파는 상대적으로 방해가 없는 이렇게 합니다. 다른 한편으로는, 원자 파 통행이 틈새의 가장자리에 의하여 닫히는 경우에, 그것은 표면과 상호 작용하고 전방 비트를 건너뜁니다, "단계에서, 물리학자가 말한 대로".

"원자가 격자판을 통과한 후에, 우리는 파가 얼마나 강했던 밴 der Waals 잠재력이 원자가 표면과." 상호 작용한 때 인지 저희에게 말하는 단계에서인지 얼마 검출합니다,

, 밴 der Waals 군대 없이, 생활에 신비하게 보이더라도 불가능하십시오. 예를 들면, 그것은 그(것)들을 그들의 높게 전문화한 일 대략 가는 가능하게 하는 복잡한 구조물로 접히기 위하여 우리 몸을 구성하는 단백질을 돕습니다.

전류를 전송하는 금속 또는 사정에 영향을 미치는 자석 매력과는 다른, 2개가 서로에게 극단적으로 근접하여 있으면 를 조건으로, 밴 der Waals 군대는 무엇이든을 무엇이든 대로서만 행하. 군대가 아주 약하기 때문에, 그것의 활동은 정확하게 이유인의 가늠자 저쪽에 우리의 일상적인 세상에 있는 그런 군대의 아무 기록도 없는 왜, 그리고 왜 그것의 비밀을 해결하기 위하여 우리가 Lonij와 같은 물리학자에게 맡기는지 원자 구역 수색하지 않습니다.

초기에, 그는 호기심에 의해 단순히 몰았습니다, Lonij는 말했습니다. 그가 그의 업무를 시작할 때, 그는 몰랐습니다 원자 사이 군대 측정의 새로운 방법으로 이끌어 낼 것이라는 점을 바꿀 수 있고 표면이 원자에 대하여 쪽 물리학자 생각한다는 것을.

그리고 미소로, 그는 나가 네덜란드에서 오기 때문에, "나 생각했습니다 덧붙였습니다 이 군대를 공부하기 위하여 적합할 것이라는 점을; van der Waals 씨는 이었습니다 네덜란드어, 너무."

코어 전자가 밴 der Waals 잠재력에 기여한다는 것을 증명을 이외에, Lonij와 그의 단은 다른 중요한 발견을 만들었습니다.

원자의 구조물을 공부하고 있는 전세계 물리학자는 그(것)들을 그들의 이론을 가능하게 하는 벤치마킹을 위해 시험하는 원자가 어떻게에 관하여 작동하고 상호 작용하는지 노력하고 있습니다. "원자 표면 잠재력의 우리의 측정 그 같은 벤치마킹으로,"는 Lonij 설명했습니다 봉사할 수 있습니다. "우리는 지금 새로운 쪽에 있는 원자론을 시험해서 좋습니다."

단순히 작은 공이 아니기 때문에 대화식 원자가 어려운 어떻게 지 공부. 대신, 그(것)들은 물리학자가 많 바디 시스템이라고 칭하는 무슨입니다. "원자 그밖 입자의 전체적인 낱단으로 이루어져 있습니다, 전자, 중성자, 양성자, 등등,"는 Lonij는 말했습니다.

비록 원자가 전체로서 순수한 전하를 붙들지 않더라도, 그것의 내부에서 이리저리 이동하는 다른 하전 입자는 밴 der Waals 군대를 만드는 무슨이 첫번째 장소에 있는입니다.

"모든 음전하를 붙드는 전자 인지 일어나는 무엇이, 모든 양전하를 붙드는, 양성자는 같은 장소에 항상 없습니다. 따라서 담당 아주 단단 변동하고 있는 작은 작은 다름이 있을 수 있습니다. 표면에 책임 가깝 것 두는 경우에, 심상 책임을 유도합니다. 높게 단순화된 쪽에서는, 원자가 그것의 자신의 반영에." 끌린다고 말할 수 있었습니다

면도칼 예리한 수학에 청초하고 청결하고 온순한 것을 선호하는 물리학자에, 서로의 주위에 급상승하는 많은 소립자에게서 구성된 그런 시스템은, 분명하게 하기 어렵습니다. 합병증에 추가하기 위하여, 대부분의 표면은 청결하. Lonij가 그것을 두기 때문에, "이론에 그 같은 더러운 시스템을 비교하는 것은 큰 도전입니다, 그러나 우리는 파악했습니다 그것을 어쨌든 하는 쪽을."

"일의 이 모형의 큰 비판, "는 잘 항상 이었습니다, 이 원자 표면 잠재력을 측정하고 있습니다, 그러나 실제적으로 측정하고 있는 무슨을 이렇게 당신 같이 지상 보기가 모르는 무슨이라고 모릅니다. ""

이 문제를 삭제하기 위하여는, Lonij의 팀은 각각이 동일 표면과 상호 작용한 방법 원자의 다른 모형을 이용하고 봤습니다.

"우리의 기술 이제까지 2개의 원자의 어느 쪽이든을 위한 잠재력을 알고 있기 없이 잠재력의 비율을 줍니다 직접,"는 그는 말했습니다. "나가 전에 5 년 시작할 때, 측정의 이 모형에 있는 불확실은 20% 이었습니다. 우리는 2%에 가져왔습니다 그것을 떨어뜨립니다."

가장 중요한 발견은 원자의 외부 전자 보다는 근거리에 핵을 궤도에 진입하는 원자의 안 전자가, 원자에 의하여 표면과 상호 작용하는 쪽을 좌우하다 이었습니다.

"우리는 이 코어 전자가 원자 표면 잠재력에 기여하다," Lonij를 말했습니다 보여줍니다, "이론에서서만 어느 것이 지금까지는 알려졌습니다. 이것은 코어 전자가 원자 표면 잠재력에." 영향을 미치는 첫번째 실험적인 데몬스트레이션입니다

"그러나 아마 더 중요한 무엇이," 그는 그것을 주변에 돌 수 있다, "또한 입니다 덧붙였습니다. 우리는 지금 코어 전자가 원자 표면 잠재력에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다. 우리는 또한 이 코어 전자는 원자론에서 산출하기 단단하다는 것을 알고 있습니다. 따라서 우리는 이론을 더 나은 시키는 원자 표면 잠재력의 측정을 사용해서 좋습니다: 원자의 이론."

근원: http://www.arizona.edu/

Last Update: 11. January 2012 12:20

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