Квантовый мотор

В швейцарских федеральных лабораториях материаловедения и технологий и Федеральной политехнической школе (Лозанна, Швейцария) сделали квантовый молекулярный мотор из молекулы ацетилена. Ротором была молекула C₂H₂, а статором — кластер из трех атомов Pd на поверхности кристалла PdGa с нарушенной вращательной симметрией; размер мотора — менее 1нм. Через иглу сканирующего туннельного микроскопа происходило туннелирование электронов в молекулу ацетилена, и молекула начинала вращаться в одном направлении с постоянной скоростью. Движение в противоположном направлении блокировали атомы кристалла PdGa аналогично действию храпового механизма в часах, поскольку атомы располагались не симметрично. При этом однонаправленность вращения превышала 97% — это рекорд для молекулярных моторов. Вращение наблюдалось даже при температурах ниже 17 К, когда невозможно классическое вращение, значит, это был квантовый эффект. Желающим заняться конструированием, изготовлением и поставками на российский и мировой рынок молекулярных моторов можно начать с обзоров по данной тематике, опубликованных в журнале «Успехи физических наук» в 2010 и 2020 годах.

(УФН, 2020, т. 190, с. 762)