Wiązka molekularna

Wiązka molekularna jest wytwarzana przez umożliwienie gazowi o wyższym ciśnieniu rozprężenia się przez mały otwór do komory o niższym ciśnieniu w celu utworzenia wiązki cząstek ( atomów , wolnych rodników , cząsteczek lub jonów ) poruszających się z mniej więcej równymi prędkościami , z bardzo małą liczbą kolizji między cząsteczkami. Wiązki molekularne są przydatne do wytwarzania cienkich warstw w epitaksji z wiązek molekularnych i sztucznych struktur, takich jak studnie kwantowe , druty kwantowe i kropki kwantowe . Wiązki molekularne były również stosowane jako skrzyżowane wiązki molekularne . Cząsteczkami w wiązce molekularnej można manipulować za pomocą pól elektrycznych i magnetycznych . Cząsteczki można spowalniać w spowalniaczu Starka lub w spowalniaczu Zeemana .

Historia

Pierwszymi badaniami wiązek molekularnych byli H. Kallmann i F. Reiche, którzy w 1921 roku zainteresowali się momentami dipolowymi i odchyleniem wiązek cząsteczek polarnych w niejednorodnym polu elektrycznym. Ich praca zainspirowała pośrednio eksperyment Sterna-Gerlacha (1922), w którym wykorzystano nie wiązki molekularne, ale wiązki atomowe . Pierwszym, który doniósł o związku między momentami dipolowymi a ugięciem wiązki molekularnej (przy użyciu soli binarnych, takich jak KCl ) był Erwin Wrede w 1927 r. W 1939 r. Isidor Rabi wynalazł rezonans magnetyczny wiązki molekularnej metoda, w której dwa magnesy umieszczone jeden za drugim wytwarzają niejednorodne pole magnetyczne. Metodę wykorzystano do pomiaru momentu magnetycznego kilku izotopów litu za pomocą wiązek molekularnych LiCl , LiF i dilitu . Ta metoda jest poprzedniczką NMR . Wynalezienie masera w 1957 roku przez Jamesa P. Gordona , Herberta J. Zeigera i Charlesa H. Townesa stało się możliwe dzięki wiązce molekularnej amoniaku oraz specjalny elektrostatyczny kwadrupolowy wyciąg okularowy.

Zobacz też