RUB-Chemiker fangen NO-Molekül im Nanotröpfchen
o Radikal trifft Quantenflüssigkeit: Eine unterkühlte Begegnung
o NO im Heliumnanotröpfchen beobachtet
o RUB-Chemiker berichten in Physical Review Letters
In einem fünf Nanometer kleinen Ball aus supraflüssigem Helium haben Bochumer Chemiker um Prof. Dr. Martina Havenith-Newen (Lehrstuhl für physikalische Chemie II) bei -272,78°C – nur 0,37°C über dem absoluten Nullpunkt – ein Stickstoffoxid(NO)-Molekül eingefangen. Mittels eines hochauflösenden Infrarotlasers, der einen charakteristischen chemischen Fingerabdruck liefert, konnten die Forscher erstmals Informationen über die Wechselwirkung zwischen dem NO-Molekül und seiner Umgebung herausfinden. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der aktuellen Ausgabe von „Physical Review Letters“.
Nanotröpfchen beeinflusst Einzelelektron fast nicht
Das sog. Heliumnanotröpfchen besitzt bei ultrakalten Temperaturen seltsame Eigenschaften: Es ist supraflüssig, d.h. es hat keine Reibung. „Ein Molekül kann daher reibungslos in dem Heliumnanotröpfchen rotieren“, erklärt Prof. Havenith-Newen, „und das konnten wir beim NO direkt beobachten.“ Während in normalen Molekülen nur gepaarte Elektronen auftreten, handelt es sich beim NO um ein „Radikal“: Es hat ein einzelnes ungepaartes Elektron, was typisch ist für besonders reaktive Moleküle. Erstmals konnten die Chemiker detailliert untersuchen, wie das Heliumnanotröpfchen die Elektronen beeinflusst – nämlich fast gar nicht: Der infrarote Fingerabdruck des NO im Heliumnanotröpfchen ist fast identisch mit dem Fingerabdruck des NO Moleküls im Vakuum.
Nanolabor für die Zukunft
Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Zukunft: „Supraflüssige Heliumnanotröpfchen sind Erfolg versprechende Nanolaboratorien, womit man chemische Reaktionen bei ultrakalten Temperaturen untersuchen kann“, so Prof. Havenith-Newen. Außerdem zeigte das Infrarotspektrum die seltsame Quantennatur des supraflüssigen Heliumnanotröpfchens.
Titelaufnahme
K. von Haeften, A. Metzelthin, S. Rudolph, V. Staemmler, M. Havenith, et al.: High-resolution spectroscopy of NO in helium droplets: A prototype for open shell molecular interactions in a quantum solvent. In: Physical Review Letter, Vol. 95, doi: 10.1103/PhysRevLett.95.215301
Weitere Informationen
Prof. Dr. Martina Havenith-Newen, Lehrstuhl für physikalische Chemie II, NC 7/72, Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24249, Fax: 0234/32-14183, E-Mail: martina.havenith@rub.de
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie
Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.
Neueste Beiträge
Ein neuer Blick auf die Folgen von Lichtverschmutzung
GAME-Jahrgang 2024 beginnt seine Experimente in acht Ländern. Kann nächtliches Kunstlicht Meeresalgen schädigen und deren wichtige Funktionen für Küstenökosysteme beinträchtigen? Das diesjährige Projekt des Ausbildungsprogramms „Globaler Ansatz durch Modulare Experimente“…
Wie der Schwefel in Eisen-Schwefel-Proteine gelangt
Forschungsteam klärte auf, was der Weg des Schwefels mit der Krankheit Friedreich-Ataxie zu tun hat. Das medizinisch bedeutsame Protein Frataxin sorgt dafür, dass die Herstellung von lebenswichtigen Eisen-Schwefel-Proteinen schnell und…
Ein Enzym macht Pilze „magisch“
Neue Studie gibt Aufschluss über Struktur und Evolution eines Enzyms in psychoaktiven Pilzen. Ein internationales Forschungsteam hat die Biosynthese von Psilocybin untersucht, dem Hauptinhaltsstoff halluzinogener Pilze. Dabei konnten neue Erkenntnisse…