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【工人日报】中国科大实现分子间能量传递“拍照”

时间:2016-04-08 07:55:00 来源:工人日报|

  本报讯 (通讯员范琼 记者陈华) 国际权威学术期刊《自然》杂志于3月31日发表了一项中国科学技术大学单分子科学团队的最新科研成果。该校董振超研究小组利用精心设计的局域电场增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次实现分子间相干偶极耦合的成像观察,即在单分子水平上对分子间能量传递特征成功“拍照”。

  人们通常认为,分子间的能量传递就像足球队员传球一样,由接受能量的分子传送给相邻的另一个分子,然后依次传递下去。但最新的一些实验表明,一份能量的注入,可能会引起相邻分子间有一定规律的联动,或者说相邻分子的偶极之间产生相干耦合。此前,由于传统光学成像技术的空间分辨精度的局限,科学界对分子偶极耦合的相干性的形式和特性一直缺乏直接的认识。

  中国科大单分子科学团队长期致力于发展将扫描隧道显微镜(STM)高分辨静态表征和光学技术高灵敏动态探测相结合的联用系统,此次通过局域电场的共振增强调控和STM操纵技术的巧妙结合,得以直接观察分子间相干能量传递的奥秘。他们操纵扫描隧道显微镜的针尖,构筑出两个锌酞青分子的二聚体结构,并通过采用电子激发发光方式,对该结构不同能量状态的偶极耦合模式分别进行了亚纳米空间分辨的电致发光成像,发现局域电子的激发能量瞬间传递到整个分子二聚体,构成了一个量子纠缠体系,而且该体系不同能量状态的光子成像图案具有特定的特征。

  据悉,这项研究为深入理解分子间能量传递提供了前所未有的空间信息,也为研制高效的捕光结构和量子纠缠光源提供了新思路。

  《工人日报》(2016年04月08日 06版)


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