来自哈佛大学和麻省理工学院的一组研究人员发现,他们可以使用光学镊子阵列的激光冷却分子来观察各个分子之间的基态碰撞。在他们发表在“ 科学 ”杂志上的论文中,该小组描述了他们使用光学镊子捕获的冷却的一氟化钙分子的工作,以及他们从实验中学到的东西。与坦普尔大学合作的Svetlana Kotochigova 在同一期杂志上发表了一篇观点文章,概述了这项工作 - 她还概述了光学镊子阵列的工作,以便更好地理解分子。
正如Kotochigova指出的那样,20世纪70年代光学镊子的发展导致了开创性的科学,因为它允许以前所未有的细节研究原子和分子。他们的工作涉及使用激光创造一种力,可以在研究过程中将极小的物体固定在适当的位置。在最近的时代,光学镊子它们已经成熟 - 它们现在可以用来操纵分子阵列,这使得研究人员可以看到当它们在非常受控的条件下相互作用时会发生什么。研究人员指出,这些阵列通常是冷却的,以便在研究分子时将其活性保持在最低水平。在这项新的研究中,研究人员选择研究冷却的一氟化钙分子阵列,因为它们具有团队所描述的近乎对角线的Franck-Condon因子,这意味着它们可以通过向它们发射激光来电子激发,然后再回复到发射后的初始状态。
在他们的工作中,研究人员通过将单个光束衍射成许多较小的光束来创建镊子阵列,每个光束可以重新排列以适应他们的实时目的。在初始状态下,未知数量的分子被困在阵列中。然后团队使用光来强制分子之间的碰撞,将其中一些分子推出阵列,直到它们在每个镊子中具有所需的数量。他们报告说,在只存在两个分子的情况下,他们能够观察到自然的超级碰撞 - 从而可以清楚地看到动作。