מדענים מגלים מדוע אשכולות כסף פולטים אור

Anonim

אשכולות של אטומי כסף שנתפסו בזאוליטים, חומר נקבובי עם ערוצים קטנים וחללים, יש מאפיינים פולטים אור מדהים. הם יכולים לשמש עבור יישומים תאורה יעילה יותר כתחליף מנורות LED ו TL. עד לאחרונה, מדענים לא ידעו בדיוק כיצד ומדוע חלקיקים קטנים אלה פולטים אור. צוות בינתחומי של פיסיקאים וכימאים בראשות KU Leuven הוכיח בפעם הראשונה שבו מקורם של מאפיינים אלה.

זאוליטים יש מבנה נוקשה מאוד ידוע המכיל ערוצים קטנים רבים חללים. בכימיה, הם משמשים כדי לעורר תגובות מסוימות. מולקולות כי הם "נתפס" בחללים של zeolites לאבד את הניידות שלהם ולהתחיל מתנהג אחרת. מחקר זה אפשר למדענים לגלות מדוע וכיצד אשכולות כסף פולטים אור כאשר הם סגורים בכלובים של סוג מסוים של זאוליט.

"הקרנו תערובת של אשכולות כסף עם קרינת סינכרוטרון במתקן הקרינה הסינכרוטרוני האירופי בגראנובל", מסביר החוקר דידייה גרנדג'אן. "מה שטוב בזה הוא שהוא מספק לנו מידע רב על המבנה והתכונות של החומר, אך כפי שרצינו במיוחד לבחון את התכונות האופטיות, השתמשנו בשיטה חדשה שבכוונה רק מדדה את האור הנפלט בדרך זו, היינו בטוחים שאנחנו רק מסתכלים על החלקיקים הספציפיים האחראים על האור ". המחקר מספק ראיות חותכות כי רק אשכולות קטנים של ארבעה אטומי כסף בצורת טטרהדרון מוקף מולקולות מים פולטים אור.

"Tetrahedra יוצר יחידה שבה שני אלקטרונים יכולים לנוע בחופשיות, זה יוצר אטום סופר שנקרא: מבנה המורכב מאטומים אחדים, אבל מתנהג מאוד כמו אטום אחד", אומר פרופ 'פיטר Lievens. "המאפיינים האופטיים של האשכולות נגרמים על ידי שני האלקטרונים החופשיים, אלה מתפוררים מרמת אנרגיה גבוהה יותר לרמה נמוכה יותר, וכתוצאה מכך גוון מסוים של אור ירוק, ואילו רמות האנרגיה נקבעות על ידי התכונות הכימיות של הסופר אָטוֹם." תצפית חדשה זו ניתן לייחס לשיתוף פעולה אינטנסיבי בין החוקרים בכימיה ובפיסיקה. "יתר על כן, תצפיות הניסוי שלנו אושרו על ידי חישובים תיאורטיים מתקדמים, " אומר פיטר Lievens.

זה הידע החדש נמצא מאפשר לחוקרים להתחיל לשנות את המאפיינים של אשכולות כסף או למצוא חומרים חדשים עם תכונות אופטיות הרצוי. התוצאות של עבודה זו חשובות ללימוד האור ויישומיו, בין היתר.

המחקר פורסם במדע.

menu
menu