شيمي علمي براي زندگي امروز

مجله NATURE  اخيرامقاله اي در مورد ديناميك الكتروني،با عنوان مشاهده مستقيم ديناميك الکترون در محدوده اتو ثانيه منتشر كرده است.

قسمت تجربي اين كار را گروهي ازمحققان آزمايشگاه هاي مختلف آلمان انجام داده اند وتفسيرنظري اين مشاهدات كه مبتني بر فيزيك كوانتومي مي باشد درمركزDipc⁷      انجام شده است.

   اين تحقيق پاسخگوي اين سوال است كه : چه مدت زمان طول مي كشد تا الكتروني از يك اتم به اتم ديگر منتقل شود؟

استنتاج نهايي است كه زمان لازم بسياركوتاه تراز زماني است كه تا كنون قابل اندازه گيري بوده است.اين مطالعه،ديناميك الكترونهاي اتم هاي گوگردي را مورد بررسي قرار مي دهد كه برروي سطحي فلزي قرار(روتنيم)گرفته اند. الكترونها تقريبا در مدت320آتو ثانيه از اتم گوگرد به سطح فلز مي پرند(هرآتو ثانیه  معادل^18-10 ثانيه میباشد) براي درك بهتر كوچكي اين عدد، ميتوانيم بگوييم يك آتو ثانيه دربرابر يك ثانيه مثل يك ثانيه در برابر عمر جهان (در حدود1400سال)ميباشد.

   اصلي ترين ابتكار اين كار تحقيقي ، امكان اندازه گيري زمان عبور بار بين يك اتم ويك سطح مي باشد. همزمان با اين پژوهش دو فيزيكدان نظري از دانشگاه Basque country بر روي جزئيات اين فرايند با استفاده از مكانيك كوانتومي كار كرده اند. اين پديده يكي از سريع ترين فرايندهايي است كه در فيزيك حالت جامد مشاهده شده است. اين كار امكان بدست اوردن اطلاعات بيشتر ودقيق تر در مورد ديناميك الكترونها را فراهم اورده ه است. براي رسيدن به چنين  دقتي لازم است ازوسيله ي اندازه گيري دقيقي استفاده شود كه اين وسيله ، ساعتي است كه گذارهاي الكتروني بين دو اتم مشابه را نشان مي دهد .

مدت زمان لازم براي جابه جايي يك الكترون بين مراكزاتمي ،سوالي بسيار مهم براي پديده هاي مختلف مي باشد. بهينه سازي طراحي موادي كه ابزارهاي الكترونيكي آينده را تشكيل ميدهند بسيار مهم ميباشد. اين ابزارها در زمينه نانو الكترونيك والكترونيك مولوكولي مورد استفاده واقع مي شوند.

  این تکنیک به ما امکان می دهد که مقادیر مختلف اسپین الکترونیکی را شناسایی کنیم . این موضوع زمینه های مطالعاتی جدیدی را در حوزه اسپینترونیک به روی ما باز می کند. اسپینترونیک ، الکترونیک نوین است که در آن بر خلاف الکترونیک سنتی که فاکتور کلیدی بار الکترون بود ، اسپین الکترون به عنوان فاکتور کلیدی می باشد . فرایندهای انتقال بار در زندگی (فتوسنتز ) تولید انرژی ( سلول های نوری ) و به طور کلی در فتو شیمی و الکترو شیمی بسیار حیاتی می باشند.

منبع : فضاي نانو