分子束
分子束是一種以移動速度近乎相同且極少相互碰撞顆粒（原子、自由基、分子或離子）組成的波束，一種氣體在較高的壓力下膨脹以通過一個小孔進入壓力較低的腔室內而形成分子束。分子束可應用於以分子束外延的方法生產薄膜和人工結構（如量子阱、量子線和量子點），在交叉分子束法中亦有應用。可通過操縱電場和磁場使分子束中的分子減速[1]，斯塔克減速或者塞曼減速器可使其減速。
歷史
[編輯]第一個研究分子束的是H·卡爾曼和F.Reiche。1921年，他們開始對電偶極矩和極性分子在不均勻電場中的偏轉產生興趣[2]。1922年的施特恩－格拉赫實驗激發了他們工作的靈感，該實驗中使用的並非分子束，而是原子束。 1927年，Erwin Wrede首次發現電偶極矩和分子束（使用氯化鉀等二元鹽）偏轉之間的關係[3]。 在1939年，伊西多·拉比發明了一個分子束核磁共振的方法，這種方法通過兩個磁體依次產生非均勻磁場，曾用來利用氯化鋰、氟化鋰和二鋰分子束來測量鋰的幾個同位素的磁矩。該方法是NMR的前身。[4]。1957年，戈登、澤格和湯斯利用氨分子和一種特殊的靜電四極聚焦器造出了微波激射器。[5]
參考文獻
[編輯]- ^ Manipulation and Control of Molecular Beams Sebastiaan Y. T. van de Meerakker, Hendrick L. Bethlem, Nicolas Vanhaecke, and Gerard Meijer Chemical Reviews Article 2012 doi:10.1021/cr200349r
- ^ "Über den Durchgang bewegter Moleküle durch inhomogene Kraftfelder" H. Kallmann and F. Reiche Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei, 1921, Volume 6, Number 1, pp. 352–375 doi:10.1007/BF01327996
- ^ "Über die Ablenkung von Molekularstrahlen elektrischer Dipolmoleküle im inhomogenen elektrischen Feld" Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei Volume 44, Numbers 4–5 (1927), 261–268, doi:10.1007/BF01391193
- ^ "The Molecular Beam Resonance Method for Measuring Nuclear Magnetic Moments. The Magnetic Moments of 3Li6, 3Li7 and 9F19" I. I. Rabi, S. Millman, and P. Kusch J. R. Zacharias Phys. Rev. 55, 526–535 (1939) doi:10.1103/PhysRev.55.526
- ^ "Molecular Microwave Oscillator and New Hyperfine Structure in the Microwave Spectrum of NH3" J. P. Gordon, H. J. Zeiger, and C. H. Townes Phys. Rev. 95, 282–284 (1954) doi:10.1103/PhysRev.95.282