2006年7月7日
科学家发现新事物对外来粒子称为孤波。yabo214
自1980年代以来,科学家们已经知道,孤波旅行时可以携带电荷通过某些有机聚合物。现在一项新的研究表明孤子错综复杂的内部结构。
科学家总有一天会利用这些信息来把粒子在分子电子学和人造肌肉,Ju李说,材料科学与工程助理教授亚博网站下载yabo214亚博老虎机网登录俄亥俄州立大学。
李解释说,每个孤立子是由一个电子被称为声子的其他粒子所包围。yabo214就像一个光子是光能量的粒子,声子振动能量的粒子。
新的研究表明电子在孤子可以达到不同的能量状态,就像一个氢原子的电子。
“虽然我们知道这样的内部电子结构存在于所有原子,这是第一次有人表明这种结构存在于一个孤子,”李说。
孤立子的量子力学性能,包括这些新发现的能量状态,很重要,因为它们影响到粒子的电荷通过有机材料,如导电聚合物在分子水平上。亚博网站下载
“这些额外的电子态会产生影响,我们只是不知道现在如果将更好或更糟的是,”他说。
李和他的长期合作者从麻省理工学院(MIT)他们的研究结果发表在最近一期的《美国国家科学院学报》(PNAS)。亚博老虎机网登录
“孤波”这个名字是“孤波”。Though scientists often treat particles such as electrons as waves, soliton waves are different. Ordinary electron waves spread out and diminish over time, and soliton waves don't.
“这就像当你在水波纹,它迅速传播并消失,”李说。“但一个孤子是一种奇怪的对象。一旦它,维护它的性格很长一段时间。”
在光纤中,正常的光波逐渐趋于平缓;除非定期信号提振,它就消失了。相比之下,solitonic光波在没有外援的情况下保持其结构和继续。一些电信公司已经利用这一事实用孤子长距离便宜发送信号。
之前孤子可以充分利用在更大范围的应用程序中,科学家必须了解他们的基本属性,李说。他特别感兴趣的孤波携带电荷通过导电聚合物,由长,瘦的分子链。
小链几乎是一维的,这电话一些奇怪的物理,李说。
美国科学院院刊》上发表了一篇论文,李和麻省理工学院的同事林Xi,克莱门斯Fvrst,西德尼Yip描述所发生的详细计算孤子在量子力学的层面,他们沿着链的有机聚合物聚乙炔。
他们的数学模型构建在1979年模型称为Su-Schrieffer-Heeger (SSH)模型。艾伦•Heeger加州大学圣芭芭拉分校物理学家发现了孤波,在2000年获得了诺贝尔奖在导电聚合物的开创性工作。
李说,新的工作SSH模型进行扩展,包括完整的聚合物链的灵活性,以及电子之间的相互作用。
这一发现可能会影响分子电子学的发展,设备由单个分子。
因为聚合物链倾向于弯曲和扭曲孤子通过它们,科学家们想知道孤波可用于人造肌肉力量为高科技机器人和设备来帮助人类的机动性。这样的肌肉将有机聚合物,flex光或电化学刺激的反应。
“如果完全理解,孤波也可能被用来驱动分子马达在纳米技术,”李说。
http://www.osu.edu