Moleküler kâse ters dönerken mikroskop ucu enerji engelini değiştirdi
Hakemli tek molekül deneyinde, altın yüzeydeki kâse biçimli sumanen atomik kuvvet mikroskobuyla ters çevrildi. Ölçülen mekanik iş, ölçüm ucunun bulunmadığı durum için hesaplanan enerji engelinin altında kaldı. Hesaplamalar bu sonucu ucun daha büyük gövdesinin çekimiyle ilişkilendiriyor. Çekim, kontrollü yüzey koşullarındaki dönüşüm sırasında molekülün geçtiği enerji yolunu değiştiriyor.
Bilim··Gece
Moleküler kâse altın yüzeyde ters döndü
Hakemli tek bir deneyde, kâse biçimli karbon molekülü sumanen altın yüzeyde atomik kuvvet mikroskobuyla ters çevrildi. Ölçüm ucunun yaklaşması, moleküler kâseyi karşıt yöne döndürdü. İşlemden önce ve sonra alınan görüntüler, bu değişimi molekülün bütün olarak dönmesinden ayırmayı sağladı. Uç yaklaşırken ve geri çekilirken ölçülen kuvvetler bir döngü çizdi. Bu döngünün alanından, dönüşümde harcanan mekanik iş hesaplandı. Böylece tek bir molekülün yön değiştirmesi sırasında yapılan iş izlenebildi.[1]
Çekim, geçiş durumunun enerjisini düşürüyor
Örnek bir dönüşümde harcanan iş yaklaşık 0,50 elektronvolttu. Ölçüm ucunun bulunmadığı yüzeye bağlı molekül için hesaplanan engel ise yaklaşık 0,67 elektronvolttu. Hesaplamalar, ucun büyük gövdesinden gelen çekimin geçiş durumunu kararlılaştırdığını gösteriyor. Yalnızca en yakındaki uç atomlarını içeren model bu etkinin tamamını yakalayamıyor. Molekülü ters çeviren kısa menzilli itmenin yanında, uç hareket ettikçe enerji yüzeyi de değişiyor. Hesaplanan engel, molekülün çevresinden bağımsız kalmıyor.[1]
Yüzey koşulları sonucu belirliyor
Ölçümler 4,8 kelvinde ve çok yüksek vakum altında yapıldı. Benzetimlerde yüzey hücresinin büyüklüğü değiştirildiğinde hesaplanan engel de değişti. Yalıtılmış molekül için kestirilen değer yaklaşık 0,61 elektronvolttu. Farklı uçlarla yapılan ölçümler, geometrinin harcanan işle ilişkisini değerlendirmeye yardımcı oldu. Sonuç kontrollü molekül işlemlerine ait. Yaklaşma ve geri çekilme sırasında geri kazanılabilen enerji alışverişi, harcanan bölümden ayrı ele alındı; ölçülen döngü bu ayrımın temelini oluşturdu.[1]
