Előd
8 °C
17 °C

Néha úgy érzed, mintha két valóság létezne?

Több infó

Támogasd a független újságírást, támogasd az Indexet!

Nincs másik olyan, nagy elérésű online közéleti médiatermék, mint az Index, amely független, kiegyensúlyozott hírszolgáltatásra és a valóság minél sokoldalúbb bemutatására törekszik. Ha azt szeretnéd, hogy még sokáig veled legyünk, akkor támogass minket!

Milyen rendszerességgel szeretnél támogatni minket?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Magyar kutatók új optikai hatást találtak

2012.08.30. 14:15
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Fizika Tanszékének és az MTA-BME Kondenzált Anyagok Fizikája Kutatócsoportjának munkatársai – Bordács Sándor, Kézsmárki István, Szaller Dávid és Demkó László – japán és észt kutatókkal együttműködésben először mutatták meg, hogy az anyagok kiralitása mágneses térrel változtatható. Eredményeiket a rangos Nature Physics folyóirat közölte.

A szerves anyagok, nukleinsavak, fehérjék és cukrok, szinte kivétel nélkül királisak: ez azt jelenti, hogy van egy bal- és egy jobbkezes változatuk. Bioszféránkat azonban homokiralitás jellemzi, azaz a földi élőlényekben mindig csak az egyik módosulat fordul csak elő. Ennek eredete napjainkig ismeretlen, megértése segíthet az élet kialakulásának tisztázásában is. A két királis forma legtöbb fizikai tulajdonsága olvadáspont, szín és molekula tömeg megegyezik, azonban kölcsönhatásuk egy másik királis objektummal eltérő.

Megkülönböztetésük és szelektív előállításuk különösen fontos feladat a gyógyszergyártásban, hiszen nekünk, homokiralitású embereknek az egyik változat gyógyító hatású, a másik mérgező is lehet. Ez a probléma okozta a Contergan-ügyként elhíresült esetet is: Németországban 1958 és 1961 között 12 ezer gyerek született végtaghiánnyal a hibás gyógyszer miatt.

A kiralitás felismerésére napjainkban a legelterjedtebb módszer a jobbra illetve a balra cirkulárisan polarizált fény elnyelődésében tapasztalható különbségnek, az úgynevezett cirkuláris dikroizmusnak a meghatározása. Bordács Sándor és munkatársai kimutatták, hogy mágneses anyagok esetén az elektronok impulzus momentuma, azaz spinje is eredményezhet kiralitást, ami jelentős cirkuláris dikroizmussal jár együtt, magyarul a két tükörkép teljesen máshogy veri vissza a polarizált fényt.

Összefügg a fény és a mágnesesség

Eredményük kitágítja az ismert optikai jelenségek körét újabb lehetőséget adva a két királis forma megkülönböztetésére. A felfedezést az ultra gyors, femtoszekundumos lézerrel keltett, terahertz frekvenciájú elektromágneses sugárzás alkalmazása tette lehetővé. A kutatók által vizsgált speciális mágneses anyag különlegessége, hogy külső mágneses tér alkalmazásával a jobb- és balkezes módosulatai egymásba alakíthatók, szemben a szerves molekulák szerkezetből adódó kiralitásával.

A tanulmány felhívja a figyelmet egy új optikai effektusra is, a magneto-királis dikroizmusra, amely kizárólag királis mágneses anyagokban figyelhető meg. Az ilyen kristályok úgynevezett optikai egyenirányítóként működhetnek, hiszen a mágnesezettséggel párhuzamosan, egymással ellentétes irányban terjedő fénynyalábok esetén az egyiket a kristály elnyeli, míg a másik gyengítés nélkül halad tovább. A mágneses tér megfordításával az elnyelő és az átlátszó terjedési irányok felcserélhetők. A kutatók által megfigyelt, szokatlanul erős, közel száz százalékos magneto-királis effektus ígéretes mérföldkő az ilyen anyagok mágneses térrel kapcsolható optikai egyenirányítóként történő alkalmazásában.

A tudományos munka Kézsmárki István és Yoshinori Tokura (Tokiói Egyetem) koordinálásával zajlott.