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使用红外激光切换纳米磁铁

导读 当分子受到红外光照射时,它们会因能量供应而开始振动。对于格拉茨技术大学 (TU Graz) 实验物理研究所的 Andreas Hauser 来说,这一...

当分子受到红外光照射时,它们会因能量供应而开始振动。对于格拉茨技术大学 (TU Graz) 实验物理研究所的 Andreas Hauser 来说,这一众所周知的现象是考虑这些振动是否也可用于产生磁场的起点。

这是因为原子核带正电,当带电粒子移动时,就会产生磁场。以金属酞菁(环状平面染料分子)为例,豪瑟和他的团队现在计算出,由于这些分子具有高度对称性,当红外脉冲作用于它们时,它们实际上会产生纳米范围内的微小磁场。

根据计算,应该可以用核磁共振波谱法测量相当低但非常精确的局部场强。研究人员已将他们的研究结果发表在《美国化学学会杂志》上。

分子的循环舞蹈

在计算过程中,研究小组借鉴了激光光谱学早期的一些初步工作,其中一些工作已有几十年的历史,并利用维也纳科学集群和格拉茨技术大学的超级计算机上的现代电子结构理论,计算了酞菁分子在圆偏振红外光照射下的行为。发生的事情是,圆偏振光(即螺旋扭曲的光波)同时以直角激发两个分子振动。

“正如每一对跳伦巴舞的情侣都知道的那样,向前-向后和向左-向右的正确组合会形成一个小的闭环。每个受影响的原子核的这种圆周运动实际上会产生磁场,但只是非常局部的,尺寸在几纳米范围内,”豪瑟说。

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