Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Moleküle auf Knopfdruck: Forschungsgruppe kontrolliert erstmals Zusammenschluss von Atomen

15.06.2015

Es ist die Rede von einem „Meilenstein“: Einer deutsch-israelischen Forschungsgruppe ist es erstmals gelungen, die Bildung einer Bindung zweier Atome gezielt zu steuern. Beteiligt waren Prof. Dr. Christiane Koch und Dr. Wojciech Skomorowski von der Universität Kassel. Das Forschungsergebnis wurde jetzt im renommierten Fachjournal Physical Review Letters veröffentlicht.

Die Forschungsgruppe beschoss dafür Magnesium-Atome mit Femtosekunden-Lasern – das sind Laser, die extrem kurze Lichtimpulse aussenden und über eine sehr hohe Lichtstärke verfügen. Jeweils zwei Magnesium-Atome verbanden sich unter diesem Beschuss zu Mg2-Molekülen.

Das Neuartige: Den Physikerinnen und Physikern gelang es, die Ausbeute der Mg2-Moleküle über den Lichtimpuls zu steuern. Schossen die Wissenschaftler einen Lichtimpuls ab, dessen Frequenz sich in seiner extrem kurzen Zeit erhöhte („Chirp“), bildeten sich fünfmal so viele Mg2-Moleküle wie ohne diese Frequenzsteigerung.

Umgekehrt konnten die Wissenschaftler mit einem negativen Chirp, also einer nachlassenden Frequenz, die Ausbeute senken.


„Chemisches Montageband“

Nach einem solchen Mechanismus wurde lange gesucht. Der Herausgeber der Physical Review Letters, die American Physical Society, hob die Veröffentlichung daher mit einer gesonderten Würdigung auf seinem Online-Portal 'Physics' hervor.

Während die Aufspaltung von Molekülen durch Laser inzwischen mehrfach gelungen sei, heißt es darin, habe die Physik an der Steuerung von Atom-Verbindungen seit 30 Jahren gearbeitet. Der Erfolg könne – zusammen mit ähnlichen Mechanismen – letztlich zu einem „chemischen Montageband“ führen, „an dem Laser molekulare Stücke zu einem gewünschten Endprodukt spalten und zusammenschweißen“.

Während die Israelis aus Haifa die Experimente durchführten, lieferten Prof. Koch und Dr. Skomorowski sowie ein Kollege aus Jerusalem die theoretische Grundlage für das Phänomen. Mit dem so entwickelten Modell konnten die Experimente verfeinert und die Ausbeute an Mg2-Molekülen weiter gesteigert werden.

„Unsere Ergebnisse sind ein Meilenstein auf dem Weg zur Kontrolle von molekularen Bindungen“, erklärte Prof. Koch. „Wir zeigen, dass die Form des Laserpulses Übergänge zwischen verschiedenen quantenmechanischen Schwingungszuständen des neu gebildeten Moleküls und damit das beobachtete Signal beeinflusst.“

Prof. Koch leitet an der Universität Kassel das Fachgebiet „Theoretische Physik/ Quantendynamik und –kontrolle“. Ihr Mitarbeiter Skomorowski ist seit 2013 als Humboldt-Stipendiat am Fachgebiet beschäftigt.

Bild von Prof. Dr. Christian Koch (Foto: privat) unter http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2015/Koch_Chris...

Bild von Dr. Wojciech Skomorowski unter http://www.uni-kassel.de/uni/fileadmin/datas/uni/presse/anhaenge/2015/skomorowsk...

Abstract des Artikels: http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.233003

Würdigung der American Physical Society: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.114.233003

Kontakt:

Prof. Dr. Christiane Koch
Universität Kassel
Fachgebiet „Theoretische Physik III/ Quantendynamik und –kontrolle“
Vorzugsweise per Email: christiane.koch@uni-kassel.de
Tel.: +49 561 804-4407

Weitere Informationen:

http://www.uni-kassel.de

Sebastian Mense | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen
17.02.2017 | Universität Konstanz

nachricht Zukunftsmusik: Neues Funktionsprinzip zur Erzeugung der „Dritten Harmonischen“
17.02.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovative Antikörper für die Tumortherapie

20.02.2017 | Medizin Gesundheit

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie