​​​​​Atom: Rückstoß verkehrt herum
#Technik #Atom #Elektron #Impuls #Ionisation #Ionisierung #Photoionisation #Photon #Physik #Rückstoß

Endlich bewiesen: Physikern ist es gelungen, eine 90 Jahre alte Theorie zur Photoionisation experimentell zu belegen․ Nach dieser führt das Herausschlagen eines Elektrons durch Licht dazu, dass das betroffene Atom eine Art Rückstoß zeigt – es bewegt sich auf das Licht zu․ Diesen Effekt haben Forscher nun erstmals direkt beobachtet, als sie Helium und Stickstoffatome․․․

​​​​​Molekulare „Telegrafie“ gelungen
#Technik #Atom #Molekül #Molekültransport #Nanomaschine #Nanotechnologie #Nanotransport #Physik #Rastertunnelmikroskop

Erster Schritt zum Nanotransporter? Forscher haben erstmals ein Molekül in gerader Linie über eine Oberfläche hin- und zurückgeschickt – wie auf Schienen․ Das zwei Nanometer lange Molekül legte dabei bis zu 150 Nanometer zurück, ohne vom Kurs abzuweichen․ Diese Technik ermöglicht neue Einblicke in molekulare Bewegungen, könnte aber auch zu Nanomaschinen führen, die molekulare Bauteile․․․

​​​​​Neuer Wert für die Feinstrukturkonstante
#Technik #Atom #Elektron #Feinstrukturkonstante #Grundgröße #Physik #Standardmodell

Fundamentale Größe: Physiker haben den bisher genauesten Wert für die Feinstrukturkonstante ermittelt – die Konstante, die die grundlegende Wechselwirkung von Licht mit geladenen Teilchen beschreibt․ Der neue Wert ist fast dreifach genauer als frühere Messungen und bestätigt unter anderem, dass das Elektron tatsächlich ein unteilbares Elementarteilchen ist․ Zudem engt er das Kandidatenfeld für Dunkle-Materie-Teilchen weiter․․․

​​​​​Sendungsverfolgung für die Quantenpost
#Technik #Atom #Glasfaser #Photon #QuantenÜbertragung #Quantenbit #Quantenkommunikation #Qubit #Resonator

Alarm bei Übertragungsverlust: Physiker haben einen Detektor entwickelt, der den Verlust von Quantenbits bei der Übertragung überwacht․ Das spart Aufwand und Zeit bei der Quantenkommunikation über das Glasfasernetz․ Denn sind die Qubit-Photonen verloren gegangen, kann eine neue Sendung geschickt werden, bevor aufwändige Ausleseprozesse starten, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten․ Quantenkommunikation gilt als zukunftsträchtige․․․

​​​​​Wärmekraftmaschine im Atom-Maßstab
#Technik #Atom #Atomkollision #Energiezustand #Motor #Ottomotor #Physik #QuantenMaßstab #Quantenmotor #Spin #Wärmeenergie #Wärmekraftmaschine

Atomarer Ottomotor: Physiker haben einzelne Atome zu winzigen Wärmekraftmaschinen gemacht – Motoren im Atomformat․ Statt eines Kolbens bewegt die aufgenommene Wärmeenergie bei diesen Atomen den Spin und klappt ihn um․ Das Besondere daran: Dieser Otto-Kreisprozess im Quantenmaßstab ist effizient, kontrollierbar und gegenüber Fluktuationen erstaunlich leistungsstabil, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Communications“ berichten․ Ob Verbrennungsmotor․․․

​​​​​Neues Uran-Isotop nachgewiesen
#Technik #Alphazerfall #Atom #Atomkern #Heliumkern #Isotop #Kernbausteine #Kernphysik #Neutronen #Protonen #Uran #UranIsotop

Neue Atomsorte: Kernphysiker haben ein neues Isotop des Urans entdeckt – mit nur 122 Neutronen ist 214U der leichteste bisher bekannte Urankern․ Spannend ist dieses im Labor erzeugte Uran-Isotop aber auch wegen einiger Auffälligkeiten in seinem Zerfallsverhalten․ Sein besonders leichter Alphazerfall deutet auf ungewöhnlich starke Wechselwirkungen der Neutronen und Protonen in seinem Kern hin․ Das․․․

​​​​​Magnesium: Chemie auf den Kopf gestellt
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„Unmögliche“ Oxidationsstufe: Chemikern ist es erstmals gelungen, das Erdalkalimetall Magnesium in die elementare Oxidationsstufe Null zu bringen․ Statt wie sonst in Verbindungen zweifach positiv geladen zu sein, trägt das Element in der neu geschaffenen Komplexverbindung keine formale Ladung․ Die drei Magnesiumatome im Zentrum dieses Moleküls sind damit gewissermaßen das kleinste Stück metallischen Magnesiums, wie die․․․

​​​​​Geheimnis „unmöglicher“ Bindung gelüftet
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Unsichtbares sichtbar gemacht: Forscher haben erstmals die Struktur der sogenannten Halogenbindung sichtbar gemacht – einer Brückenbindung zwischen zwei elektronegativen Atomen, die sich eigentlich abstoßen müssten․ Diese Bindung wird nur möglich, weil das Halogenatom eine ungleiche Elektronenverteilung entwickelt․ Genau dieses „Sigma-Loch“ haben die Wissenschaftler nun erstmals direkt sichtbar gemacht und so die Theorie nach gut 30․․․

​​​​​Neuer Blick auf den Wasserzerfall
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Komplexer Zerfall: Wissenschaftler haben mittels Röntgenlaser den genauen Ablauf einer Wasser-Photolyse aufgeschlüsselt – dem von energiereicher Strahlung verursachten Zerfall eines Wassermoleküls․ Ihre Rekonstruktion dieses ultraschnellen Prozesses enthüllt unter anderem, wie sich das Molekül vor der Trennung dehnt und verformt und wie dann freie Protonen und aggressive Sauerstoffradikale entstehen․ Das liefert wichtige Informationen auch über Strahlenschäden․․․

​​​​​Verschränkte Photonen in Serie
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Physikern ist es erstmals gelungen, eine Serie von 14 nacheinander emittierten Photonen auf definierte Weise miteinander zu verschränken – mehr als jemals zuvor․ Möglich wurde dies, weil alle Photonen aus demselben angeregten Atom stammten․ Dessen Quantenzustände waren kontrolliert einstellbar und damit auch die Merkmale der miteinander verschränkten Photonen, wie das Team in „Nature“ berichtet․ Diese․․․

​​​​​Element Flerovium hat zwei „Gesichter“
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Rätsel um superschweres Element: Das Element Flerovium verblüfft durch ein widersprüchliches Verhalten – einige seiner Atome scheinen reaktionsträge wie ein Edelgas, andere reagieren wie ein Metall․ Jetzt bringt ein neues Experiment Klärung․ Demnach ist das superschwere Element zwar das am wenigsten reaktive seiner Periodensystem-Gruppe und eher träge wie ein Edelgas․ In „energetischen Fallen“ kann es․․․

​​​​​Fliegende Atome im kleinsten Ballspiel der Welt
#Physik #Atom #Ballspiel #Laserfalle #Laserpinzette #Laserschleuder #Lichtschleuder #optischePinzette

Ballspiel mit Atomen: Physiker haben erstmals Atome mithilfe von Licht geworfen und wieder aufgefangen – statt sie wie sonst üblich den ganzen Weg mittels Laserpinzetten zu tragen․ Stattdessen nutzen die Forscher die optischen Pinzetten als Werfer und Fänger in ihrem atomaren Ballspiel․ Dieser neuartige Transport von Atomen durch Licht könnte das Anordnen und Bewegen atomarer․․․

​​​​​Elektronenorbitale sichtbar gemacht
#Technik #Atom #Atome #Chemie #Cobalt #Eisen #Elektronen #Elektronenorbital #Orbitale #Rasterkraftmikroskop

Blick ins Atom: Chemikern ist es gelungen, die Elektronenorbitale von einzelnen Eisen- und Cobalt-Atomen sichtbar zu machen․ Die Aufnahmen mittels Rasterkraftmikroskop und computergestützter Pico-Spektroskopie enthüllen die subtilen Unterschiede zwischen den im Periodensystem nebeneinander liegenden Metallen․ Der Blick auf Elektronenorbitale einzelner Atome eröffnet die Chance für neue Einblicke in chemische Bindungen und Reaktionen, wie das Team․․․

​​​​​Wasserstoff zeigt exotischen Quantenzustand
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Neuartige Reaktion: Wasserstoff kann unter Druck einen exotischen Zustand einnehmen, der bisher nur von ultrakalten Quantenflüssigkeiten bekannt war․ Dabei bilden Elektronen benachbarter Atome trotz Abstoßung Paare und die Energie des Wasserstoffs nimmt dadurch trotz Anregung ab statt zu, wie Physiker berichten․ Ihre Berechnungen legen nahe, dass ein ionisiertes Wasserstoff-Plasma unter Druck ein solches „Roton-artiges“ Verhalten․․․

​​​​​Atome können doch zwei Photonen gleichzeitig emittieren
#Physik #Anregung #Atom #Fluoreszenz #Licht #Photonen #Photonenemission #Photonenpaar

Neue Sicht auf Licht-Materie-Wechselwirkung: Entgegen gängiger Annahme können angeregte Atome beim Fluoreszieren mehr als nur ein Photon auf einmal abgeben, wie ein Experiment belegt․ Dieses wies erstmals Paare gleichzeitig emittierter Lichtteilchen bei einem fluoreszierenden Atom nach․ Dies wirft ein buchstäblich neues Licht auf diese Reaktion von Atomen auf Laserlicht und könnte praktischen Nutzen für die․․․