Wissenschaftler messen kleinste jemals Kräfte zwischen den Atomen

Werfen Sie Ihre Meinung ins Gymnasium Chemie und vielleicht erinnern Sie sich die Van-Der-Waals-Kraft: die schwache Bindung zwischen Molekülen, verursacht durch die Art ihrer Elektronen Schicht auf atomarer Ebene. Nun, zum ersten Mal jene winzigen Kräfte wurden gemessen zwischen zwei Atomen.

Van-Der-Waals-Kräfte entstehen durch schwankende elektrische Felder um Moleküle und Atome, wodurch kleine anziehend oder abstoßend Kräfte generiert werden kann. Während sie auf atomarer Ebene als schwach angesehen sind — ionische und kovalente Bindungen sind viel stärker – sie können fügen Sie bis zu überraschend nützlich sein, so dass Geckos, Wände klettern und trägerlose BHs zu unterstützen.

Aber Forscher aus der Swiss Nanoscience Institute und der Universität Basel wollte diese Kräfte zwischen einzelnen Atomen messen. Um das zu tun, sie verschiedene Edelgas-Atome eingebettet – wie Argon, Krypton und Xenon – in einem molekularen Raster aus der Kupferatome. Das Team bezieht sich auf die Hohlräume innerhalb dieser Netze als "Nano-Becher der Kupferatome, in denen die Edelgas-Atome im Ort wie ein Vogelei gehalten werden."

Dann konnte mit einem Rasterkraftmikroskop, das Team messen die kleinen wechselnden Kräfte zwischen den Atomen Edelgas, als sie in unterschiedlichen Abständen von einander gesetzt wurden. Vergleicht man ihre Messungen mit denen von theoretischen Berechnungen vorhergesagt, das Team stellte ihre Ergebnisse weitgehend im Einklang sein – obwohl es gab Fälle, wo die Kräfte zwischen Xenon-Atomen wurden zweimal, was erwartet wurde. Das Team schätzt, dass dies das Ergebnis der schwache kovalente Bindungen bilden, anstatt ungewöhnlich hohe Van Der Waals-Kräfte erzeugt werden könnte. Die Forschung erscheint im Nature Communications.

Dies sind die kleinsten Kräfte immer zwischen den einzelnen Atomen erkannt, und das Team werden in der Lage, die Ergebnisse zu verwenden, um das physikalische Verhalten der Atome besser als je zuvor zu verstehen.