นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าทำไมกลุ่มเงินปล่อยแสง

Anonim

กลุ่มอะตอมของเงินที่จับในซีโอไลต์ซึ่งเป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่มีช่องเล็ก ๆ และช่องว่างมีคุณสมบัติเปล่งแสงที่โดดเด่น พวกเขาสามารถใช้สำหรับการประยุกต์ใช้แสงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นแทนหลอด LED และ TL จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าทำไมอนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้จึงปล่อยแสงออกมาได้อย่างไร ทีมสหสาขาฟิสิกส์และนักเคมีที่นำโดย KU Leuven ได้แสดงให้เห็นในขณะนี้เป็นครั้งแรกที่มีคุณสมบัติเหล่านี้เกิดขึ้น

ซีโอไลต์มีโครงสร้างที่เข้มงวดและเป็นที่รู้จักมากซึ่งมีช่องขนาดเล็กและช่องว่างจำนวนมาก ในเคมีพวกเขาจะใช้ในการกระตุ้นปฏิกิริยาบางอย่าง โมเลกุลที่ "จับ" ในช่องว่างของ zeolites สูญเสียการเคลื่อนที่และเริ่มต้นทำงานแตกต่างกัน งานวิจัยชิ้นนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบได้ว่าทำไมกระจุกเงินจึงเปล่งแสงเมื่ออยู่ในกรงของซีโอไลต์ที่เฉพาะเจาะจง

นักวิจัย Didier Grandjean อธิบายว่า "เราได้รับการฉายรังสีส่วนผสมของกลุ่มเงินด้วยรังสีซินโครตรอนที่สถานที่ปฏิบัติงานด้านการฉายรังสีซินโครตรอนของยุโรปใน Grenoble" "สิ่งที่ดีเกี่ยวกับเรื่องนี้คือมันทำให้เรามีข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับโครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุอย่างไรก็ตามในขณะที่เราต้องการศึกษาคุณสมบัติทางแสงโดยเฉพาะเราใช้วิธีการใหม่ที่จงใจวัดแสงที่ปล่อยออกมา วิธีนี้เรามั่นใจว่าเรากำลังมองหาเฉพาะอนุภาคที่มีส่วนรับผิดชอบต่อแสงเท่านั้น " การวิจัยได้ข้อสรุปว่ามีเพียงกลุ่มเล็ก ๆ ที่มีอะตอมของเงิน 4 รูปในรูปแบบของจัตุรัสและล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ำที่ปล่อยออกมา

"tetrahedra เป็นหน่วยที่อิเล็กตรอนสองตัวเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระซึ่งเป็นอะตอมที่เรียกว่า super atom: โครงสร้างประกอบด้วยอะตอมหลายตัว แต่มีลักษณะคล้ายอะตอมเดียว" ศาสตราจารย์ Peter Lievens กล่าว "สมบัติทางแสงของกระจุกมีสาเหตุมาจากสองอิเล็กตรอนอิสระการสลายตัวเหล่านี้จากระดับพลังงานที่สูงขึ้นไปสู่ระดับพลังงานต่ำทำให้เกิดแสงสีเขียวบางส่วนในทางกลับกันระดับพลังงานจะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเคมีของซุปเปอร์ อะตอม." ข้อสังเกตใหม่นี้สามารถนำมาประกอบกับการทำงานร่วมกันอย่างเข้มข้นระหว่างนักวิจัยด้านเคมีและฟิสิกส์ "การสังเกตการณ์เชิงทดลองของเราได้รับการยืนยันโดยการคำนวณทางทฤษฎีขั้นสูง" Peter Lievens กล่าว

ความรู้ใหม่ที่ค้นพบนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถเริ่มต้นแก้ไขสมบัติของกลุ่มเงินหรือหาวัสดุใหม่ ๆ ที่มีคุณสมบัติทางแสงที่ต้องการได้ ผลงานชิ้นนี้มีความสำคัญต่อการศึกษาแสงและการประยุกต์ใช้งาน

การศึกษาได้ตีพิมพ์ใน วารสารวิทยาศาสตร์

menu
menu