Wissenschaftler können Nano-Diamanten in einem Vakuum durch Laserlicht schweben.

Ein Team von Forschern an der University of Rochester ist es gelungen, die Nano-Diamanten in einem Vakuum durch Laserlicht zum ersten Mal zu schweben – das könnte eine neue Generation von mikroskopisch kleinen Sensoren bieten.

Es ist nicht das erste Mal Wissenschaftler Laserlicht zu Nanopartikeln schweben verwendet haben. Aber was ist diesmal anders ist, dass die Nano-Diamanten optisch aktiv sind: sie enthalten Stickstoff-stellen, die Leuchten können, das heißt, sie können tatsächlich etwas tun, während sie im Raum zu schweben.

Die Wissenschaftler führten zunächst Experimente schweben die Nano-Diamanten in die Luft, wie oben gezeigt, vor der Aufstellung Optimierungen, so dass sie das gleiche in einem Vakuum zu tun könnte. In Luft sind mikroskopisch kleine Partikel bombardiert mit Molekülen macht es schwer, sie in Position zu halten. In einem Vakuum sind diese Effekte entfernt. "Dies erlaubt uns, mechanische Kontrolle über sie auszuüben", erklärt Levi Neukirch, der leitende Forscher hinter der Studie zu PhysOrg. Die Forschung ist in Nature Photonics veröffentlicht.

Durch die winzigen Bewegungen der Teilchen messen ständig wie es im Vakuum unterstützt durch den Laser sitzt, kann das Team die Intensität des Lichts um sicherzustellen, dass es an seinem Platz, bleibt durch nur winzige Mengen. Ein Laser wird verwendet, um die Stickstoff-Stellenangebote zu begeistern, die wiederum Licht aussenden; Das bietet die Forscher mit den Angaben zu einen zweiten Laser stimmen, der Nanodiamond, schweben sie im Vakuum fallen.

Während die arbeiten gut voran, hoffen die Forscher, die Schwingungen von Nanodiamanten, praktisch nichts zu reduzieren – die so genannte Grundzustand. Aber im Moment, das mit Temperaturen und drücke, die die Nano-Diamanten zu zerstören.

Dennoch sollten die Systeme unabhängig davon nützlich erweisen. Der relative Mangel an Bewegung bedeutet, dass die Nanodimaonds verwendet werden, um sehr kleine Kräfte oder Drehmomente messen: auch kleine Kräfte Willen bewegt sich die Teilchen sehr leicht und das emittierte Licht von der Stickstoff-Stellenangebote sollte messen ihnen bietet. Es ist wie eine kleine Reihe von Waagen – eines, das nur genauer mit der Zeit bekommen sollte.

[veröffentlicht in Nature Photonics über PhysOrg]

Bild von J. Adam Fenster/University of Rochester