Немис физиктери атомдук күч микроскопун колдонуп, комплекстүү органикалык молекуланы перилентетракарбоксил диангидридди субстратка перпендикулярдуу вертикалдык абалда жайгаштырышты. Бул жалпак жыпар жыттуу молекула көбүнчө "жаткан" бетинде жайгашкан, бирок тик конфигурациясы да туруктуу болгон. Окшош системаны, мисалы, бир электрондук талаа эмитенти катары колдонсо болот, деп окумуштуулар Nature гезитине жарыялаган макаласында жазышат.
Заманбап атом күчү микроскопторунун жардамы менен, айрым атомдорго жана молекулаларга өтө жогорку тактык менен операцияларды жасоого болот. Бул микроскоптордо сканерлөө үчүн колдонулган ийнелер атомдордун ортосундагы аракеттенүүчү күчтөрдү аттоньютондун жүздөн бир бөлүгүнүн тактыгы менен өлчөөгө мүмкүнчүлүк берет (10-18 Ньютон), алардын аркасында айрым органикалык молекулалардын түзүлүшүн изилдөөгө, атомдорду жана молекулаларды керектүү чекитке жылдырууга болот. Ошого карабастан, бул кыймылдардын бардыгы адатта субстрат тегиздигинде гана болот жана атомдук микроскоптор молекулалардын тигинен айлануусуна же жылышына жол бербей, ушул жол менен алына турган молекулярдык системалардын түзүлүшүн чектеген.
Жулих атындагы изилдөө борборунан Руслан Темиров баштаган немис физиктери бул көйгөйдү чечүүнүн жана жер үстүндөгү тартылууну жеңүүнүн жолун сунушташты. Атомдук күч микроскопун колдонуп, алар бир топ татаал органикалык молекуланы тик абалда жайгаштырышты. Эксперимент үчүн химиктер перилен-3,4,9,10-тетракарбон кислотасы диангидриддин молекуласын алышты - молекуланын карама-каршы тарабында беш бензол шакеги жана эки циклдик ангидрид тобу бар жалпак ароматтык молекула. Илимпоздор бул молекуланы күмүш субстратка жайгаштырышты - жалпак, бирок адсорбцияланган эки күмүш атому бар.
Башында мындай молекула "жатып" бетинде жайгашкан. Андан кийин атомдук күч микроскопунун ийнесин колдонуп, бир ангидрид тобуна эки өзүнчө күмүш атому тиркелип, ийне өзү экинчи топко туташтырылган. Эгер андан кийин консольду ийне менен өйдө көтөрсөңүз, анда молекуланын бир тарабын үстүнөн жулуп көтөрүп, бүт молекуланы тик абалда «койдуруп» алсаңыз болот. Окумуштуулар ийне дагы көтөрүлгөндө, ал менен молекула ортосундагы байланыш үзүлөт, бирок молекула тике бойдон калат деп табышкан.
Молекуланы тик абалга бурганда ийненин учун жылдыруу
Микроскоптун ийнесин колдонуп, молекулалар менен жүргүзүлгөн бардык манипуляциялар туннелдөө агымын өлчөө, коваленттик байланыштардын пайда болушун же үзүлүшүн көрсөткөн кескин секириктерди көзөмөлдөө менен жүргүзүлдү. Көрсө, бул конфигурация абдан туруктуу экен, консолдин ийнеси менен молекуланы "түшүрүп" салсаңыз дагы, ал тикесинен тик тургандай, кайтып келет. Окумуштуулар молекуланын мындай адаттан тыш жүрүм-турумунун так себептерин азырынча түшүндүрө алышпайт.
Чыгарманын авторлорунун айтымында, мындай тутумдун иш жүзүндө колдонулушунун келечеги бар. Мисалы, ушул сыяктуу тикесинен турган молекуланы бир электрондук талаа эмитенти катары колдонсо болот. Мындай шайман тышкы электр талаасы колдонулганда, бир электронду ийнеге өткөрө алат жана когеренттүү режимде жасайт. Ушундай когеренттүү эмитенттердин массивдери токтун тыгыздыгы жогору болгондо дагы (бир чарчы метрге 108 амперге чейин) тик турса, келечекте, мисалы, спектрометрия үчүн колдонсо болот.
Физиктер белгилешкендей, бул молекула жана башка ушул сыяктуу түзүлүштөр үчүн башка метаболикалык абал мүмкүн. Мындай абалдардын болушу беттерде квази-өлчөмдүү молекулярдык структураларды түзүүгө мүмкүндүк берет.
Эске салсак, бөлмө температурасында атомдук күч микроскопиясынын жардамы менен структурасы изилденген алгачкы органикалык молекулалардын бири болгон периленэтракарбоксил ангидрид молекуласы болгон. Андан кийин окумуштуулар молекуланы металл субстратына эмес, кремнийге сиңирип алышкан жана ал толугу менен тегиз эмес жана үстүнөн бир аз чыгып турган. Илимпоздор алгач талдоо үчүн учунда бир кычкылтек атому бар металл ийнени колдонушканда, ошол эле молекуланын түзүлүшүн изилдешкен.
Answers & Comments
Ответ:
Немис физиктери атомдук күч микроскопун колдонуп, комплекстүү органикалык молекуланы перилентетракарбоксил диангидридди субстратка перпендикулярдуу вертикалдык абалда жайгаштырышты. Бул жалпак жыпар жыттуу молекула көбүнчө "жаткан" бетинде жайгашкан, бирок тик конфигурациясы да туруктуу болгон. Окшош системаны, мисалы, бир электрондук талаа эмитенти катары колдонсо болот, деп окумуштуулар Nature гезитине жарыялаган макаласында жазышат.
Заманбап атом күчү микроскопторунун жардамы менен, айрым атомдорго жана молекулаларга өтө жогорку тактык менен операцияларды жасоого болот. Бул микроскоптордо сканерлөө үчүн колдонулган ийнелер атомдордун ортосундагы аракеттенүүчү күчтөрдү аттоньютондун жүздөн бир бөлүгүнүн тактыгы менен өлчөөгө мүмкүнчүлүк берет (10-18 Ньютон), алардын аркасында айрым органикалык молекулалардын түзүлүшүн изилдөөгө, атомдорду жана молекулаларды керектүү чекитке жылдырууга болот. Ошого карабастан, бул кыймылдардын бардыгы адатта субстрат тегиздигинде гана болот жана атомдук микроскоптор молекулалардын тигинен айлануусуна же жылышына жол бербей, ушул жол менен алына турган молекулярдык системалардын түзүлүшүн чектеген.
Жулих атындагы изилдөө борборунан Руслан Темиров баштаган немис физиктери бул көйгөйдү чечүүнүн жана жер үстүндөгү тартылууну жеңүүнүн жолун сунушташты. Атомдук күч микроскопун колдонуп, алар бир топ татаал органикалык молекуланы тик абалда жайгаштырышты. Эксперимент үчүн химиктер перилен-3,4,9,10-тетракарбон кислотасы диангидриддин молекуласын алышты - молекуланын карама-каршы тарабында беш бензол шакеги жана эки циклдик ангидрид тобу бар жалпак ароматтык молекула. Илимпоздор бул молекуланы күмүш субстратка жайгаштырышты - жалпак, бирок адсорбцияланган эки күмүш атому бар.
Башында мындай молекула "жатып" бетинде жайгашкан. Андан кийин атомдук күч микроскопунун ийнесин колдонуп, бир ангидрид тобуна эки өзүнчө күмүш атому тиркелип, ийне өзү экинчи топко туташтырылган. Эгер андан кийин консольду ийне менен өйдө көтөрсөңүз, анда молекуланын бир тарабын үстүнөн жулуп көтөрүп, бүт молекуланы тик абалда «койдуруп» алсаңыз болот. Окумуштуулар ийне дагы көтөрүлгөндө, ал менен молекула ортосундагы байланыш үзүлөт, бирок молекула тике бойдон калат деп табышкан.
Молекуланы тик абалга бурганда ийненин учун жылдыруу
Микроскоптун ийнесин колдонуп, молекулалар менен жүргүзүлгөн бардык манипуляциялар туннелдөө агымын өлчөө, коваленттик байланыштардын пайда болушун же үзүлүшүн көрсөткөн кескин секириктерди көзөмөлдөө менен жүргүзүлдү. Көрсө, бул конфигурация абдан туруктуу экен, консолдин ийнеси менен молекуланы "түшүрүп" салсаңыз дагы, ал тикесинен тик тургандай, кайтып келет. Окумуштуулар молекуланын мындай адаттан тыш жүрүм-турумунун так себептерин азырынча түшүндүрө алышпайт.
Чыгарманын авторлорунун айтымында, мындай тутумдун иш жүзүндө колдонулушунун келечеги бар. Мисалы, ушул сыяктуу тикесинен турган молекуланы бир электрондук талаа эмитенти катары колдонсо болот. Мындай шайман тышкы электр талаасы колдонулганда, бир электронду ийнеге өткөрө алат жана когеренттүү режимде жасайт. Ушундай когеренттүү эмитенттердин массивдери токтун тыгыздыгы жогору болгондо дагы (бир чарчы метрге 108 амперге чейин) тик турса, келечекте, мисалы, спектрометрия үчүн колдонсо болот.
Физиктер белгилешкендей, бул молекула жана башка ушул сыяктуу түзүлүштөр үчүн башка метаболикалык абал мүмкүн. Мындай абалдардын болушу беттерде квази-өлчөмдүү молекулярдык структураларды түзүүгө мүмкүндүк берет.
Эске салсак, бөлмө температурасында атомдук күч микроскопиясынын жардамы менен структурасы изилденген алгачкы органикалык молекулалардын бири болгон периленэтракарбоксил ангидрид молекуласы болгон. Андан кийин окумуштуулар молекуланы металл субстратына эмес, кремнийге сиңирип алышкан жана ал толугу менен тегиз эмес жана үстүнөн бир аз чыгып турган. Илимпоздор алгач талдоо үчүн учунда бир кычкылтек атому бар металл ийнени колдонушканда, ошол эле молекуланын түзүлүшүн изилдешкен.
Объяснение: