Eccitazione laser di una molecola di ftalocianina sulla superficie di un ammasso di gas nobile costituito da poche centinaia di atomi di neon. Il sistema ha una dimensione inferiore a dieci nanometri. Credito:Ulrich Bangert et al.
Il modo in cui le molecole si legano a una superficie è di fondamentale importanza nelle reazioni chimiche, rendendo di grande interesse la possibilità di studiare le configurazioni di legame in nanosistemi isolati. Un gruppo di ricerca di Friburgo guidato dal Dr. Lukas Bruder e dal Prof. Dr. Frank Stienkemeier è ora riuscito a studiare le configurazioni di legame e la mobilità delle molecole organiche su particelle di gas nobili ultrafreddi. In tal modo, hanno ottenuto informazioni sulle diverse configurazioni di legame tra le molecole e la superficie delle nanoparticelle e su come queste configurazioni si sviluppano dopo l'esposizione alla luce. A tal fine, le molecole di ftalocianina sono state studiate come elementi costitutivi importanti per applicazioni optoelettroniche e fotovoltaiche organiche. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications .
Risoluzione di tempo ed energia particolarmente elevata
Per gli esperimenti, singole molecole sono state depositate su particelle di gas nobili isolate in ultra alto vuoto e successivamente studiate mediante spettroscopia bidimensionale coerente. Questa tecnica, applicata a nanosistemi isolati, consente lo studio di proprietà molecolari con risoluzioni temporali ed energetiche particolarmente elevate. La risoluzione temporale qui è solo una frazione di milionesimo di milionesimo di secondo, rendendo possibile seguire i processi vincolanti in tempo reale.
"Ciò che è particolarmente sorprendente è il gran numero di possibili configurazioni di legame che siamo stati in grado di stimare", afferma Ulrich Bangert, che è stato in gran parte responsabile del lavoro di laboratorio. Questa osservazione, resa possibile determinando per la prima volta il profilo della linea omogenea in un tale sistema, offre nuovi incentivi per la modellazione teorica delle nanoparticelle.
"Sarà interessante vedere come il nostro metodo di ricerca può essere trasferito ad altre nanoparticelle, come le nanoparticelle catalitiche", afferma Lukas Bruder, guardando al futuro.
"Tuttavia, l'alta risoluzione raggiunta mostra anche in generale una prospettiva promettente per lo studio delle reazioni fotochimiche nei nanosistemi", aggiunge Frank Stienkemeier. + Esplora ulteriormente
