Ett team av forskare från Österrike, Tyskland, och Storbritannien har lyckats diffraktera en stråle av organiska molekyler. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , forskarna beskriver demonstrerande Bragg-diffraktion av molekylerna ciprofloxacin och ftalocyanin.

Under den långa historien av vågpartikelforskning, forskare har funnit att ljus är både en våg och en partikel. De har också visat att elektroner har en liknande våg-partikeldualitet. Fysiker teoretiserar att våg-partikeldualitet är en grundläggande egenskap hos universum. Detta antyder att all materia borde ha vågliknande fenomen, vilket innebär att den ska kunna bete sig på sätt som liknar ljus och elektroner. Som ett exempel, det ska vara möjligt att påvisa interferens och diffraktion av materia, såsom hela molekyler. I denna nya insats, forskarna har gjort precis det genom att visa en typ av diffraktionsmönster med molekyler av ciprofloxacin (ett antibiotikum) och ftalocyanin (ett slags färgämne).

Arbetet involverade att avfyra en laserstråle mot en glasskiva på vilken ciprofloxacin- och ftalocyaninmolekylerna applicerades, tvingar dem att flyga från glaset i mycket snabb hastighet. Molekylerna flög mot en barriär med en vertikal slits som tillät endast de molekyler som färdades i önskad riktning att passera. De som passerade möttes av en annan laserstråle fokuserad med ett stående vågmönster. De högintensiva delarna av strålen avböjde molekylerna på ett sätt som liknar att passera genom ett gap, vilket ledde till skapandet av ett diffraktionsmönster. Molekylerna riktades sedan genom en annan slits och träffade omedelbart därefter en platt skärm, där de höll sig. Och eftersom de typer av molekyler som forskarna valde för experimentet lyser när de utsätts för UV eller blått ljus, forskarna kunde se dem. Genom att köra experimentet under en kort tidsperiod, forskarna kunde observera ett mönster som dyker upp på skärmen – bevis på ett diffraktionsmönster.

Forskarna kunde skapa olika mönster genom att använda olika initiala laserhastigheter och olika infallsvinklar. De noterar också att mönstren var svaga, även om det fortfarande är observerbart, och höll med teorin.

© 2020 Science X Network