Mientras que los científicos han utilizado los instrumentos electrónicos y ópticos para medir las solas moléculas antes, el sistema del arroz es el primer que permite ambos simultáneamente -- un proceso conocido como la detección “multimodal” -- en una sola pequeña molécula.
La investigación soltó de una colaboración entre el grupo de Natelson -- donde los electrodos fueron desarrollados -- y laboratorio del arroz para Nanophotonics (LANP), donde la prueba electrónica y óptica simultánea fue realizada. En la investigación publicada el año pasado, los dos grupos explicaron cómo los electrodos enfocan la luz del infrarrojo cercano en el boquete molécula-clasificado, aumentando intensidad de luz en el boquete cerca tanto como millón de veces. La intensidad creciente permite que el equipo recoja las firmas ópticas únicas para las moléculas atrapadas allí vía una técnica llamada espectroscopia realzada superficie de Raman (SERS).
“Nuestros últimos resultados confirman que hacemos la sensibilidad requerir para medir las solas moléculas,” dijeron a director Naomi Halas de LANP, el profesor de Stanley C. Moore de la ingeniería eléctrica y de computadora y profesor de la química. “Esa sensibilidad, y las capacidades multimodales de este sistema, nos da una gran herramienta para la ciencia fundamental en el nanoscale.”
La sala de Daniel, estudiante en el grupo de investigación de Natelson, construyó los electrodos de los alambres minúsculos del oro en las obleas de silicio y realizó las medidas críticas. El grupo se especializa en estudiar las características electrónicas y magnéticas de los objetos del nanoscale -- partículas y dispositivos que se construyen con la precisión atómica. Los dispositivos son así que pequeño pueden ser considerados solamente con ciertos tipos de microscopios, e incluso ésos proporcionan cuadros confusos en el mejor de los casos. Natelson dijo que el nuevo dispositivo multimodal da a investigadores una idea mucho más clara de qué se está encendiendo combinando dos diversas clases de medidas, electrónico y óptico.
La “conducción a través de nuestros electrodos se sabe para depender de un efecto de quántum llamado “el hacer un túnel,” “Natelson dijo. “Los boquetes son tan pequeños que solamente uno o dos moléculas contribuyen a la conducción. Tan cuando conseguimos la conducción, y nosotros ver la huella digital óptica asociada a una molécula particular, y se siguen, después sabemos que estamos midiendo una sola molécula y sabemos cuáles un poco es la molécula él. Podemos incluso decir cuándo gira y cambia la posición.”
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Los co-autores del estudio incluyen a Jacob Ciszek, viaje de James, a Yanpeng Wu y a Peter Nordlander, todo el arroz. La investigación fue patrocinada por el National Science Foundation, la fundación galesa, la fundación de Packard, la fundación de Sloan, Research Corp., el Defense Advanced Research Projects Agency y la oficina de la fuerza aérea de la investigación científica. |
