位于加利福尼亚州圣何塞的IBM阿尔马登研究中心的研究人员探测到了来自单个未配对电子的第一个微弱磁信号,为未来产生分子三维图像的努力奠定了基础。
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为了捕捉这几乎难以察觉的力量,纳米技术专家丹尼尔·鲁加(Daniel Rugar)和他的团队制造了一个硅悬臂梁,其宽度是人发丝宽度的千分之一,并在其尖端连接了一个磁性粒子,然后将其放置在所谓的未配对电子附近。通过操纵磁场和电磁场,他们翻转了电子的方向,改变了悬臂梁的振动频率。传统的磁共振成像以类似的方式工作,追踪质子的磁响应来组装三维图像。然而,鲁加说:“质子的磁性非常非常弱——仅仅为了拾取足够的磁能来形成图像中的一个像素,就需要你的样品中有一百万万亿个质子。”
通过磁共振定位电子只是鲁加努力拍摄生物分子三维图像的开始。未配对电子很少见;然而,大多数分子富含质子。由于质子发出的磁力是未配对电子磁力的一小部分,该团队将不得不提高悬臂梁的灵敏度,但鲁加对此表示乐观:“如果我们能使我们的磁性探针更小并将其放置在样品更近的地方,我们应该能够提高我们拾取的力量,提高很大一个数量级。”














