2006年7月7日
科学家发现了一些关于孤子的外来颗粒的新事物。欧洲杯猜球平台
自1980年代以来，科学家就知道孤子可以在穿过某些有机聚合物时携带电荷。现在的一项新研究表明，孤子具有复杂的内部结构。
材料科学与工程学助理教授Ju Li说，科学家可能有一天可以使用这些信息使颗粒在分子电子和人造肌肉中工作。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球俄亥俄州立大学。
李解释说，每个孤子都是由一个被称为声子包围的电子组成的。欧洲杯猜球平台就像光子是光能的粒子一样，声子也是振动能量的粒子。
这项新研究表明，孤子内的电子可以达到不同的能量状态，就像氢原子中的电子一样。
李说：“虽然我们知道这种内部电子结构存在于所有原子中，但这是任何人首次证明这种结构存在于孤子中。”
孤子的量子机械性能（包括这些新发现的能量状态）很重要，因为它们会影响粒子如何通过有机材料（例如分子水平的导电聚合物）携带电荷。欧洲杯足球竞彩
他说：“这些额外的电子状态将产生效果 - 我们现在不知道它会变得好坏。”
李和他的长期合作者来自麻省理工学院（MIT），在最近的《美国国家科学院（PNAS）》（PNAS）的会议记录中发表了他们的发现。欧洲杯线上买球
“ soliton”这个名称是“孤独波”的简短。尽管科学家经常将诸如电子之类的颗粒视为波浪，但孤子波是不同的。欧洲杯猜球平台普通的电子波会随着时间的流逝而散布并减少，而孤子波不会。
李说：“就像当你在水中制造波纹时一样，它很快就会传播并消失。”“但是一种孤子是一种奇怪的对象。一旦制成，它就会长期保持其性格。”
在光纤中，正常的光波逐渐变平；除非信号定期增强，否则该信号会消失。相比之下，孤子光波保留了它们的结构，并在没有帮助的情况下继续前进。一些电信公司通过使用孤子来廉价地在长途发送信号来利用这一事实。
李说，在可以在更广泛的应用中充分利用孤子之前，科学家必须更多地了解其基本属性。他对孤子如何通过导电聚合物携带电荷的方式特别感兴趣，这些聚合物由长长的分子链组成。
李说，这些小连锁店实际上是一维的，这使一些奇怪的物理学发挥作用。
在他们的PNAS纸中，Li和MIT同事XI Lin，Clemens fvrst和Sidney YIP描述了沿量子力学水平上的孤子发生的详细计算，它们沿着有机聚合物聚合物聚乙烯的链条传播。
他们的数学模型建立在1979年的模型上，称为Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型。加利福尼亚大学的艾伦·海格（Alan Heeger），圣塔芭芭拉（Santa Barbara）的物理学家，发现了唯一的人，他因在指挥聚合物方面的开创性工作而获得了诺贝尔奖。
李说，新工作通过包括聚合物链的全部灵活性以及电子之间的相互作用来扩展SSH模型。
该发现可能会影响分子电子产品的发展 - 由单个分子构建的设备。
由于聚合物链随着孤子的穿越而倾向于弯曲和扭曲，因此科学家们想知道，孤子是否可以用于为高科技机器人和设备的人工肌肉供电，以帮助人类的流动性。这样的肌肉将由有机聚合物制成，并响应光或电化学刺激的弹性。
李说：“如果完全理解，也可能会利用孤子来驱动纳米技术中的分子电动机。”
http://www.osu.edu