EO

Losse elektronen nu zichtbaar met licht

11 februari 2019 om 13:05 uur

Het is nog nooit gelukt om een enkel elektron te detecteren met zichtbaar licht via slechts één molecuul. Leids natuurkundige Michel Orrit en zijn onderzoeksgroep hebben nu een molecuul geïdentificeerd dat gevoelig genoeg is om een elektron te detecteren op een afstand van honderden nanometers. Een kwantumcomputer zou dit wellicht kunnen gebruiken om zijn qubits te lokaliseren met licht, zodat hij hun spin niet verstoort.


Natuurkundigen zijn al geruime tijd in staat om losse elektronen te manipuleren. Maar ze kunnen die alleen zien als onderdeel van een elektrische stroom met duizenden elektronen. Als je een elektron optisch kunt detecteren via één enkel molecuul, kun je een individueel elektron waarnemen dat daadwerkelijk op zichzelf staat.


De onderzoekers, waaronder hoofdauteurs Zoran Ristanović en Amin Moradi, hebben nu ontdekt dat het fluorescerende molecuul dibenzoterrylene (DBT) twee belangrijke eigenschappen bezit voor de detectie van losse ladingen-mits het onderdeel is van een moleculair kristal van 2,3-dibromonaphthalene. Ten eerste zijn DBT-moleculen fluorescerend, waarbij ze een smal spectrum uitzenden van zichtbaar licht dat lange tijd stabiel blijft. Ten tweede verschuiven die smalle spectraallijnen significant in aanwezigheid van een elektrisch veld. Dat verraadt een lading in de buurt, omdat ladingen zo'n elektrisch veld genereren.


Orrit en zijn collega's laten zien dat ze met een DBT-molecuul gemakkelijk elektrische velden kunnen detecteren in de orde van 1 kV/cm. Dat is meer dan genoeg gevoeligheid voor de detectie van een enkel elektron op 100 nm afstand, wiens elektrische veld daar ongeveer 1,5 kV/cm is. Met meerdere moleculen die net zo reageren op een elektrisch veld zouden de onderzoekers zelfs triangulatie kunnen toepassen om de locatie van het elektron te bepalen, vergelijkbaar met GPS. De volgende stap bestaat nu uit het daadwerkelijk detecteren van een echt elektron. Daartoe bouwt het onderzoeksteam momenteel aan een single-electron device waarmee ze losse elektronen willen invangen.

 

Matrix-induced Linear Stark Effect of Single Dibenzoterrylene Molecules in 2,3-Dibromonaphthalene Crystal', ChemPhysChem 

 

Reacties (2)

Beste Henk,

ik heb de link toegevoegd.

Met vriendelijke groet,
Maartje Henket
Engineersonline.nl
Maartje Henket, 12 februari 2019 15:45
Dank voor dit interessante bericht.
Alleen is vergeten om een referentie te vermelden waar deze "hoofdauteurs" publiceerden.
Henk Schutte, 12 februari 2019 10:30
 

Gerelateerd nieuws

Van metamaterialen tot de gevolgen van het winnen van lithium

Van metamaterialen tot de gevolgen van het winnen van lithium

Van metamaterialen tot de gevolgen van het winnen van lithium: de Europese Commissie heeft de ERC Starting Grants weer toegekend en 6 gingen er naar Nederlands engineering-gerelateerd onderzoek.

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Twee bouwstenen voor kwantumcomputers zijn zogeheten Rydbergatomen en gevangen ionen. Tot nu toe zijn deze systemen, die elk hun eigen voordelen hebben, onafhankelijk bestudeerd, maar natuurkundigen van het UvA-Institute…

Verzonken tralies voor Sentinel-5 satellietmissie afgeleverd

Verzonken tralies voor Sentinel-5 satellietmissie afgeleverd

SRON heeft drie zogeheten verzonken tralies opgeleverd voor de infraroodspectrometer die het Italiaanse bedrijf Leonardo maakt voor de Europese satellietmissie Sentinel-5. De verzonken tralies zijn gemaakt om kortgolvig…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Veilig heksysteem PSENmlock

Het heksysteem PSENmlock biedt een veilige vergrendeling en veilige sluiting in slechts één product. De PSENmlock...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

19 oktober 2019, Eindhoven

Dutch Design Week

Ontwerpers presenteren hun werk op 100 locaties in Eindhoven

21 oktober 2019, D&F kantoor Breda

Software volgens SIL en PL

Meer agendapunten »