Faisceau moléculaire - Molecular beam
Un faisceau moléculaire est produit en permettant à un gaz à plus haute pression de se dilater à travers un petit orifice dans une chambre à plus basse pression pour former un faisceau de particules ( atomes , radicaux libres , molécules ou ions ) se déplaçant à des vitesses approximativement égales , avec très peu de collisions entre les particules. Les faisceaux moléculaires sont utiles pour fabriquer des films minces dans l'épitaxie par faisceau moléculaire et des structures artificielles telles que des puits quantiques , des fils quantiques et des points quantiques . Des faisceaux moléculaires ont également été appliqués sous forme de faisceaux moléculaires croisés . Les molécules du faisceau moléculaire peuvent être manipulées par des champs électriques et des champs magnétiques . Les molécules peuvent être décélérées dans un décélérateur Stark ou dans un Zeeman plus lentement .
Histoire
Les premiers à étudier les faisceaux moléculaires furent H. Kallmann et F. Reiche qui s'intéressèrent en 1921 aux moments dipolaires et à la déviation des faisceaux de molécules polaires dans un champ électrique non homogène. Leurs travaux ont inspiré indirectement l' expérience Stern – Gerlach (1922) qui n'utilisait pas des faisceaux moléculaires mais des faisceaux atomiques . Le premier à rendre compte de la relation entre les moments dipolaires et la déviation dans un faisceau moléculaire (utilisant des sels binaires tels que KCl ) fut Erwin Wrede en 1927. En 1939, Isidor Rabi a inventé une méthode de résonance magnétique par faisceau moléculaire dans laquelle deux aimants placés l'un après l'autre créer un champ magnétique non homogène. La méthode a été utilisée pour mesurer le moment magnétique de plusieurs isotopes du lithium avec des faisceaux moléculaires de LiCl , LiF et dilithium . Cette méthode est un prédécesseur de la RMN . L'invention du maser en 1957 par James P. Gordon , Herbert J. Zeiger et Charles H. Townes a été rendue possible par un faisceau moléculaire d' ammoniac et un focaliseur quadripolaire électrostatique spécial.