Физики создали самые холодные молекулы

Физики создали самые холодные молекулы

Американские ученые создали самые холодные молекулы, охладив газ из натрия и калия (NaK) до 500 нанокельвинов. Об открытии сообщается в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает издание Live Science.

Физики давно размышляют о том, как ведет себя материя при сверхнизких температурах. Считается, что атомы и молекулы перестанут сталкиваться друг с другом и начнут вести себя как единое целое.

Чтобы проверить эту гипотезу, Мартин Цвирляйн (Martin Zwierlein) из Массачусетского технологического университета и его коллеги охладили (с помощью лазера) газ из атомов натрия и калия до 500 нанокельвинов (это всего на 500 миллиардных градуса выше абсолютного нуля температур и почти в миллион раз холоднее, чем межзвездное пространство).

Обнаружилось, что молекулы стали стабильными и почти не вступали в реакцию с другими молекулами. Кроме того, у них оказался сильный дипольный момент.

В норме натрий и калий не образуют соединения (оба эти элемента имеют низкую электроотрицательность и стремятся отдавать электроны). Притягивают их другие вещества: например, хлор, в соединении с которым образуется поваренная соль (NaCl), или хлорид калия (KCl).

Физики получили молекулы NaK, испарив облака отдельных атомов, а затем охладив их лазерами. После этого атомы «склеили» с помощью магнитного поля. Наконец, охладили молекулу натрия-калия другими лазерами: один лазер был настроен на частоту, соответствующую изначальному колебательному состоянию молекулы, а другой — самому низкому из возможных. Молекула NaK поглотила энергию второго лазера и излучила ее на первый — так ученые добились крайне низкоэнергетического состояния и минимальной температуры молекулы. Прожило соединение две с половиной секунды, после чего распалось на атомы.

Ученые планируют охладить NaK до еще более низких температур, чтобы воочию увидеть странное поведение, предсказанное квантовой механикой. Такие эффекты пока наблюдали лишь в веществах из однородных атомов (например, сверххолодный гелий становится жидкостью, лишенной вязкости, — сверхтекучей жидкостью).

Lenta.ru

Похожие новости:
Немцы создали световой переключатель из одной молекулы
Физикам из Германии удалось использовать свет для управления свойствами молекулы. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Advanced Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Констанцского университета. Физики создали световой переключатель из одной молекулы. Она связывает два золотых ..
2015-04-21 1199 0 Технология
0
Физики создали самые точные в мире атомные часы
Физики из США и Сингапура создали самые точные на сегодняшний день атомные часы в мире. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Livescience. Новые часы могут ошибиться на одну секунду за 15 миллиардов ..
2015-04-23 1381 0 Технология
2
Физики создали рекордно быструю вспышку света
Физики из Университета Центральной Флориды и Института физики Китайской академии наук разработали технологию, позволяющую создавать вспышки лазерного света длительностью всего около 53 аттосекунд. Это настолько короткие промежутки времени, что свет успевает преодолеть за них тысячную долю толщины ..
2017-08-14 13447 0 Технология
0
Китай запустит в космос первые в мире холодные атомные часы
В четверг, 15 сентября, Китай запустит в космос вместе с орбитальной станцией «Тяньгун-2» первые в мире холодные атомные часы, сообщает South China Morning Post.Запуск орбитального модуля «Тяньгун-2», в который поместят холодные атомные часы под названием Cacs, состоится ..
2016-09-20 16323 0 Технология
0
Ученые создали молекулярную бумагу
Группа физиков из лаборатории Университета Калифорнии в Беркли создала первый образец "молекулярной бумаги" - двухмерной кристаллической структуры на основе полимера, способного самостоятельно собираться на молекулярном уровне. Полностью новый материал создан из пептоидов, представляющих собой инженерные полимеры, ..
2013-04-3 1229 0 Технология
0
ДНК-оригами привлекли для создания микрочипов
Американские ученые создали полый цилиндр из ДНК и смогли поместить внутрь него наночастицы золота. По мысли авторов исследования, это важный шаг к получению компьютерных чипов из ДНК, более простых и дешевых в изготовлении, чем современные. Работа представлена на 251-й национальной встрече-выставке Американского химического ..
2016-03-15 858 0 Технология
0
ДНК станет основой беспрецедентно сложных синтетических кристаллов
Физики использовали наночастицы золота и «умный клей» ДНК для создания коллоидного аналога так называемого решетчатого клатрата. Полученные кристаллы интересны сами по себе своей впечатляющей сложностью структуры, потенциально их можно использовать для защиты окружающей среды от загрязнений и в медицине для распознавания ..
2017-03-10 5279 0 Технология
0
Физики сделали первый молекулярный фонтан
Физики из Свободного университета Амстердама впервые создали молекулярный фонтан — устройство, охлаждающее и запускающее молекулы вверх, чтобы проследить за их движением в условиях свободного падения. Аналогичные фонтаны для атомов были известны достаточно давно и используются в сверхточных атомных часах. ..
2017-01-11 3311 0 Технология
0
Стэнфордские физики создали световой расщепитель воды
Эта технология позволит в промышленных масштабах производить водород. Американские физики научились использовать тонкие пластинки из кремния и сверхтонкую нанопленку из никеля в качестве основы для дешевого прибора, способного расщеплять молекулы воды на водород и кислород в течение долгого времени, и опубликовали инструкцию ..
2013-11-15 1441 1 Технология
1
Физики превратили в нанофильтр кусок пластика
Физики при помощи раствора уксусной кислоты и ультрафиолета превратили в нанофильтр цельный кусок полистирола с вкраплениями органического стекла, опубликовано в журнале Nature Materials. Группа ученых с руководителем Исана Сивании из Кэмбриджского университета  использовала уксусную кислоту и оргстекло крайне оригинальным ..
2011-11-29 1076 0 Технология
0
Роботы размером с молекулу — уже реальность
Швейцарские ученые сделали прорыв в создании нанотехнологий — создали искусственные молекулы из наноразмерных шариков.Как говорят сами изобретатели, это — большой прорыв в работе. Посредством созданных микророботов ученые смогут проводить исследования и бороться с раковыми и другими опухолями, а также устранять ..
2016-04-05 1776 0 Технология
1
В США создали самые стабильные в мире атомные часы
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) побили рекорд стабильности работы атомных часов. Исследование опубликовано в журнале Nature Photonics, кратко о нем сообщает издание EurekAlert!«Мы устранили критический тип шума в процессе работы часов, эффективно делая тактовый ..
2016-11-29 1798 0 Технология
0
Ученые создали транзистор из одной молекулы и нескольких атомов
Международная команда исследователей, в которую вошли представители Германии, Японии и США, создала транзистор из одной молекулы и нескольких атомов, используя сканирующий туннельный микроскоп. Результаты были опубликованы в журнале Nature, краткое изложение представил The Guardian. Полученный образец состоит ..
2015-07-23 4023 0 Технология
1
Физики установили рекорд скорости переключения светодиодов
Американские ученые установили новый рекорд скорости испускания света для молекулярной флуоресценции: им удалось существенно повысить скорость включения и выключения светодиодов. По их словам, они в тысячу раз улучшили результаты предыдущих исследований, сообщается в статье специалистов, опубликованной в журнале Nature Photonics. В ..
2014-10-13 1083 0 Технология
2
Создана искусственная молекула-франкенштейн
Нанотехнологи из Дармутского колледжа в США создали белок, который соединяется с наноматериалами на основе фуллеренов и создает из них гибридные структуры шарообразной формы. Ученые надеются, что в будущем станет возможно появление молекул, способных к программируемой самоорганизации своей структуры. Результаты исследования опубликованы ..
2016-04-28 874 0 Технология
0