رمان میدان مغناطیسی اثر در diamagnetic مولکول

دانشگاه پرینستون گروه شیمی منتشر تحقیق در این هفته اثبات این است که اعمال میدان مغناطیسی را در تعامل با ساختار الکترونی ضعیف مغناطیسی و یا diamagnetic مولکولها برای القاء مغناطیسی-اثر میدان است که به دانش خود هرگز قبل ثبت شده است.

با تجربی استفاده از میدان مغناطیسی تا 25 تسلا مولکولها با کمی ذاتی مغناطیس نمایشگاه مغناطیس حساس به نوری و photophysical خواص با توجه به مقاله “حلقه جریان زیر و بم نوری خواص معطر کروموفورهایی در 25 تسلا” چاپ شده در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS).

گرگوری Scholes این William S. تاد استاد شیمی و برایان Kudisch پنجم-سال فارغ التحصیل و دانشجو و کاغذ منجر نویسنده گفت: این کشف می تواند به دانشمندان اجازه می دهد برای تغییر اساسی در الکترونیک و photophysical خواص بعضی از کلاس ها از مولکول ها با استفاده از میدان مغناطیسی به عنوان یک “رسیدگی است.”

آزمایش با یک میدان مغناطیسی تقریبا 1M بار قوی تر از آن است که از زمین محققان در Scholes گروه قادر به تغییر خواص نوری از مدل nonmagnetic آلی کروموفورهایی. این تغییرات با توجه به کاغذ بوجود می آیند از القای جریان حلقه در مولکول های معطر.

“هیچ کس انتظار می رود یک مولکول آلی با هیچ فلز و هیچ ذاتی مغناطیس به چنین آشکار میدان مغناطیسی اثر گفت:” Kudisch. “ما در حال استفاده از برخی از بزرگترین میدان های مغناطیسی تولید شده در زمین است که عادلانه باشد. اما در همان زمان ما شاهد چیزی است که هرگز قبل از دیده شده است. و سپس به آمده تا با یک مناسب توضیح استناد به یک میدان مغناطیسی اثر دیده می شود معمولا در رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) یعنی معطر حلقه جریان های بسیار انجام.”

معطر حلقه جریان را می توان به عنوان پیشنهاد که الکترون delocalized توسط آروماتیک حرکت خواهد کرد circularly هنگامی که یک میدان مغناطیسی اعمال شده است عمود بر معطر هواپیما به طور معمول nudging شیمیایی شیفت از نزدیک اتم در NMR spectroscopy.

“این تحقیقات نشان می دهد که این یک پدیده بسیار واقعی شیمیایی مفاهیم” Kudisch اضافه شده است. “در اینجا ما گرفته ایم چیزی است که به امری عادی در یک نوع طیف سنجی و نشان داده اند که چگونه در آن واحد در یک به طور کامل راه غیر منتظره در حالی که با استفاده از spectroscopic روش.”

برای این آزمایش محققان انتخاب یک مدل معطر chromophore به نام phthalocyanine که دارای ساختار مولکولی شبیه به کلروفیل — طبیعت نور جاذب — اما با قوی تر جذب نور مرئی و بالاتر ثبات است. محاسبات در این مدل phthalocyanine ترکیب و آن دانه نشان داد که روشن میدان مغناطیسی وابسته به تغییرات به phthalocyanine توانایی جذب نور است. این نتایج علامت گذاری به عنوان برای نشان دادن میدان مغناطیسی وابسته به تغییرات طیف جذبی diamagnetic مولکول. اما آن را تا محققان اعمال کلاسیک آنالوگ برقی که آزمایش تیز به وضوح.

یک برقی است دستگاه های الکترومغناطیسی است که به طور موثر تبدیل الکتریکی و مغناطیسی انرژی با استفاده از رسانا حلقه از سیم مرتب مانند یک بهار. با خود فکر ریشه در رفتار solenoids, Kudisch گفت: آنها قادر به منطقی است که با افزایش میدان مغناطیسی حساسیت آنها مشاهده شد در phthalocyanine مصالح می تواند بستگی نسبی به ترتیب phthalocyanine حلقه در مجموع.

“نه تنها این اضافه اعتبار به ما محاسباتی پشتیبانی, اما آن را نیز وام و اعتبار به این ایده همراه معطر حلقه جریان — حلقه جریان از همسایه phthalocyanine کروموفورهایی در مجموع باید یک هندسه وابسته به تقویت میدان مغناطیسی حساسیت” گفت: Kudisch. “فقط مانند برقی.”

آغاز سه سال پیش پروژه تحقیقاتی در ترکیب آزمایش با استفاده از یک میدان مغناطیسی بالا و فوق سریع طیف سنجی قابلیت های. بخشی از آن انجام شد با تقسیم فلوریدا مارپیچ آهنربا ملی میدان مغناطیسی بالا تسهیلات در تالاهاسی فلوریدا که دارای جهان قوی ترین آهنربا برای NMR spectroscopy. این یکی از یک نوع مگنت می رسیدن و حفظ میدان مغناطیسی قوت تا 25 T در یک به طور کامل مقاومتی مد — خودی خود به احتمال قوی ترین برقی بر روی این سیاره است. زمانی که عملیاتی آهنربا با استفاده از 2% از قدرت در این شهرستان است.

Scholes اشاره کرد که PNAS کاغذ علائم خود را در گروه دوم نشریه از کار با استفاده از فلوریدا تقسیم مارپیچ آهنربا همکاری آغاز شده است که بیش از هشت سال پیش زمانی که آهنربا شد طراحی شده است. خود نقش بود که به پیشنهاد و طراحی لیزر فوق سریع سیستم است که متصل به آهنربا.

“آن را نسبتا آسان برای به دست آوردن چنین میدان مغناطیسی در یک NMR آهنربا اما آزمایش های ما نیاز شما را به دریافت نور و درخشش آن را بر روی نمونه و سپس به آن نور را به نحوی. و برای که ما نیاز آزمایشگاه در تالاهاسی. آن دسته از نزدیکی-impossibilities آینده هم گفت:” Kudisch.

Kudisch گفت که به دست آوردن phthalocyanine مصالح در شکل نانوذرات آلی برای آزمایش های خود بود “ساده ترین بخشی” با توجه به قبلی همکاری با پرینستون بخش مهندسی شیمی و. دیگر همکاران در این مقاله عبارتند از پلی تکنیک میلان و دانشگاه ملی کوردوبا.

به طور کلی او گفت: “التقاطی” فضای تحقیقات در Scholes آزمایشگاه کمک به موفقیت این پروژه است.

“زمینه است که این آزمایشگاه است فکر کردن در مورد برخی از مشکلات اغلب با فشار دادن در شیمی فیزیکی است که هیچ کس فکر و بدانند اگر ایده های ما آمده ایم تا با آنها ازمایشی” گفت: Kudisch. “هنگامی که شما واقعا شیرجه رفتن به پایین به آن چیزی که ما علاقه مند هستیم این است که چگونه به سوراخ خرگوش فوق سریع طیف سنجی ما می توانید بروید و آنچه در آن می تواند به ما اجازه می دهد برای یادگیری در انواع زمینه های مختلف.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im