Only Perception: 協助偵測化學、生物武器的化合物

2008-09-28

協助偵測化學、生物武器的化合物

Compound could help detect chemical, biological weapons
http://www.physorg.com/news141646267.html

September 26, 2008

(PhysOrg.com) -- 一種傳送光的化合物，那有朝一日能用於高效能光纖與感應器中以便在長距離中偵測生物及化學武器，幾乎不被科學家所發現，因為它的結構要檢查十分困難。

幸運的是，來自美國能源部 Argonne 國家實驗室與西北大學的科學家能利用先進光子源（APS）獨特合適的 ChemMatCARS（先進輻射源中心的化學與材料光束線）來測定該化合物的結構。

"如同其他這樣的材料，此物質有種電極化結構（electrically polarized structure）。入射光與電子雲交互作用，並且在此過程受到擾亂，" Argonne 科學家 Mercouri Kanatzidis 說。"這種擾亂改變了發出光線的波長並創造兩道光束：原本的與二次協波的（second harmonic）-- 一道波長只有一半，頻率加倍的光束。"

這種二次協波光束比當前最佳材料所產生的要強 15 倍以上。這種二合一的波長提升與更大的透明度成對，故此材料實際上能傳送整個更高波長的光束。這在長距離偵測生物與化學武器以及光學通訊上能有最終的現實應用。

然而，這些特性幾乎沒有被發現。這種材料 (A)ZrPSe6，在此 A 可為鉀、銣、銫，有著獨特且複雜的化學結構，那無法構成相當好的結晶體。它以縱深（lengthwise）方式生長，而不是其他方向。這創造出長且細的結晶體 -- 對光纖而言十分完美，但以傳統方式來研究則讓人頭痛。

"它們在設計或製造上都不是很容易，" Kanatzidis 說。"它不喜歡在其他方向上生長。"

最後，利用 APS 的 ChemMatCARS，Kanatzidis 與 Santanu Banerjee、Christos Malliakas、Joon I Jang 與 John B. Ketterson 終於能夠測定結構並分析它卓越的特性。

ChemMatCARS 專攻超小結晶體的 X 光繞射，而且由芝加哥大學的先進輻射源中心所營運。

一篇就此研究的論文可在 Journal of the American Chemical Society 期刊的最近一期找到。

※ 相關報導：

＊ 1/_∞[ZrPSe6^-]: A Soluble Photoluminescent Inorganic Polymer and Strong Second Harmonic Generation Response of Its Alkali Salts
http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/2008/130/i37/abs/ja804166m.html

Santanu Banerjee, Christos D. Malliakas, Joon I. Jang,
John B. Ketterson and Mercouri G. Kanatzidis
J. Am. Chem. Soc., 130 (37), 12270–12272, 2008.
doi: 10.1021/ja804166m