Это связано с тем, что ядра атомов заряжены положительно, а когда заряженная частица движется, создается магнитное поле. На примере металлических фталоцианинов — кольцеобразных плоских молекул красителей — Андреас Хаузер и его команда рассчитали, что благодаря своей высокой симметрии эти молекулы действительно генерируют крошечные магнитные поля в нанометровом диапазоне, когда на них воздействуют инфракрасные импульсы. Согласно расчетам, можно измерить довольно низкую, но очень точно локализованную напряженность поля с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Исследователи опубликовали результаты в Journal of the American Chemical Society. Круговой танец молекул Для расчетов команда использовала предварительные наработки, сделанные на заре лазерной спектроскопии, некоторые из которых были десятилетней давности, и применила современную теорию электронной структуры на суперкомпьютерах Венского научного кластера и университета Граца, чтобы рассчитать поведение молекул фталоцианина при облучении их циркулярно поляризованным инфракрасным светом. Как известно каждой танцующей румбу паре, правильная комбинация движений вперед-назад и влево-вправо создает небольшую замкнутую петлю. И это круговое движение каждого затронутого атомного ядра фактически формирует магнитное поле, но только очень локально, с размерами в несколько нанометров, — говорит Андреас Хаузер. Молекулы как схемы в квантовых компьютерах Избирательно манипулируя инфракрасным светом, можно даже контролировать силу и направление магнитного поля, объясняет Андреас Хаузер. Это превратит молекулы в высокоточные оптические переключатели, которые, возможно, также можно будет использовать для создания схем квантовых компьютеров. Вместе с коллегами из Института физики твердого тела ТУ Граца и командой из Университета Граца Андреас Хаузер теперь хочет экспериментально доказать, что молекулярные магнитные поля можно генерировать контролируемым образом. Для доказательства, а также для будущих применений, молекулу фталоцианина необходимо поместить на поверхность. Однако это меняет физические условия, что, в свою очередь, влияет на светоиндуцированное возбуждение и характеристики магнитного поля, — объясняет Андреас Хаузер. На следующем этапе физик и его коллеги хотят рассчитать взаимодействие между осажденными фталоцианинами, материалом поддержки и инфракрасным светом, а затем проверить наиболее перспективные варианты в экспериментах.Новости мира инноваций