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

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Datacenters maken gebruik van magnetische harde schijven, maar daarmee kost het versturen van informatie veel energie. Licht is de meest energie-efficiënte manier om informatie mee te verzenden. Het is alleen niet…

Bouwen aan de kleinste kwantumklok ooit

Bouwen aan de kleinste kwantumklok ooit

IqClock, een Europees consortium geleid door UvA-natuurkundige Florian Schreck, gaat klokken bouwen op basis van de nieuwste ontwikkelingen in de kwantummechanica. De optische atoomklokken zullen ongekend precies zijn en…

Vaart Roboat straks zelfstandig door in Amsterdam?

Vaart Roboat straks zelfstandig door in Amsterdam? (video)

Amsterdam doet onderzoek naar de mogelijkheid om schepen zelfstandig door de – drukke! – stad te laten varen. Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS Institute) denkt dat de boten in elk geval…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

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

Perfection in Automation

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

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

Meer agendapunten »