🔬 Международная команда учёных впервые провела спектроскопическое исследование единичных молекул водорода (H₂) и дейтерия (D₂), заключённых в пикокавитет — нанополость размером в пикометры (триллионные доли метра)! 🚀 Эксперимент выполнен с помощью рамановской спектроскопии с усилением острия (TERS) при сверхнизких температурах и в условиях сверхвысокого вакуума. Результаты [опубликованы](https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.206901) в журнале Physical Review Letters.
💡 Пикокавитеты, создающие экстремально сильное ограничение электромагнитных полей за счёт плазмонного резонанса 🌀, открывают новые возможности для атомарных измерений и квантовых фотонных технологий. В этом исследовании учёным удалось зафиксировать вибрационные и вращательные моды H₂ и D₂ с беспрецедентной точностью! 🔍 Это позволило выяснить, как пикокавитет влияет на структуру и квантовые свойства молекул.
🔥 Интересное открытие: при изменении расстояния между серебряным наноостриём и подложкой только H₂ показал значительные изменения в спектре — яркий изотопный эффект, незаметный в классических методах анализа! 🧪 Теоретическое моделирование (DFT, PIMD) объяснило это взаимодействием ван-дер-ваальсовых сил и квантовой делокализации ядер: при низких температурах «разбухание» атомов H₂ и D₂ приводит к разным положениям в пикокавитете.
💬 Мнение учёных:
- *«Квантовые эффекты и вибрационная связь усилили изотопное различие — это удивительно!»_ — Мариана Росси.
- *«Шаг к пониманию квантовой динамики молекул в наномасштабе»_ — Акитоши Шиотари.
- *«Метод поможет в разработке водородных материалов и квантовых технологий»_ — Такаши Кумагаи.
🚀 Исследование прокладывает путь к новым сенсорам, управлению молекулами и прорывам в нанофотонике! 🌟
Материал предоставлен [Национальными институтами естественных наук](https://www.nins.jp/en/).
📖 Больше о физике конденсированного вещества: [Physics Forums](https://www.physicsforums.com/forums/atomic-and-condensed-matter.64/).