| Michelle Orrit | |
|---|---|
| Születési dátum | 1956. február 27. (66 évesen) |
| Születési hely | Toulouse , Franciaország |
| Ország | |
| Tudományos szféra |
fizika kémia nanotechnológia optika spektroszkópia |
| Munkavégzés helye | Leideni Egyetem |
| Akadémiai cím | professzor , Ph.D. |
| Ismert, mint | Az egymolekulás spektroszkópia egyik úttörője |
| Díjak és díjak | Gay-Lussac-Humboldt-díj [d] ( 2000 ) Spinoza-díj ( 2017 ) |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
Michel Orrit ( eng. Michel Orrit ; 1956. február 27-én született Toulouse -ban , Franciaországban ) francia fizikus, aki a fizika, a kémia és a nanotechnológia területén dolgozik. Jelenleg a Leiden Egyetemen dolgozik (Hollandia). M. Orrit W. E. Mernerrel együtt úttörőnek számít az egyes molekulák spektroszkópiájának tudományos területén.
M. Orrit tudományterülete molekuláris anyagok (szerves kristályok, Langmuir-Blodgett filmek, polimerekben és molekuláris folyadékokban készült festékoldatok) optikai spektroszkópiája. Sorra hajtotta végre az egyre kisebb számú molekulából származó gyenge optikai jelek detektálását. Egy molekulakristály egyetlen rétegében lévő felületi excitonokkal kiindulva a színes Langmuir-Blodgett filmekre tért át a doktori képzést követő göttingeni tartózkodása alatt (1985-1986).
1990-ben M. Orrit és J. Vernard elérte egyetlen molekula kimutatásának határát, amely eredményt akkoriban sokan lehetetlennek tartottak. Egy évvel előttük L. Cador és W. Mörner egy egymolekulás jelet fedezett fel az abszorpciós spektrumban, de a fluoreszcens gerjesztési módszer szignifikánsan jobb jel-zaj aránya lehetővé tette Orrit és Bernard számára, hogy bebizonyítsák , hogy jeleik egyedtől származnak. molekulák, ezáltal egy új kutatási területet nyit meg: az egymolekulás spektroszkópiát . Azóta az egymolekulájú fluoreszcencia mint technika behatolt a biofizika, a fizikai kémia és az anyagtudomány területére. Az optikai mikroszkópiában a szuperfelbontás modern tudományos forradalmának egyik pillérét képezi .
Az egymolekulájú jelek felfedezése után Orrit csoportja feltárta az egyes molekulák által kínált új lehetőségeket a szerkezet és a dinamika nanométeres léptékű tanulmányozására, a kvantumoptikára, az egyspin és az egyfoton manipulációjára, majd javaslatot tett egyedi fotonok parancsra történő előállítására. Legutóbbi érdeklődési körébe tartozik az egyes abszorberek fototermikus detektálása a fluoreszcens címkék alternatívájaként, egyedi arany nanorészecskék opto-mechanikai szondázása, szerves szilárd anyagok töltésátvitelének vizsgálata, lágy és összetett anyagok szerkezetének és dinamikájának molekuláris vonatkozásai.
Főbb tudományos eredmények
M. Orrit fő tudományos eredménye egyetlen immobilizált molekula első egyértelmű optikai kimutatása. Ezt a kísérletet molekuláris kristályban végezték alacsony hőmérsékleten, és 1990-ben publikálták [1]. Ez a munka sok új munkát okozott különböző irányban, először kriogén körülmények között, de 1993 után környezeti körülmények között [2]. Az alábbiakban felsorolunk M. Orrit egyéb fontos munkáit:
1. Az egymolekulás kísérletek előtt Orrit egyrétegű rétegek és vékony filmek fénnyel való kölcsönhatásával foglalkozott. Javasolt egy általános elméletet az ilyen vékony filmek optikai visszaverődésének és transzmissziójának számszerűsítésére, beleértve a spontán emisszió korrekcióit, amelyek nagyon fontosak az olyan molekuláris egységeknél, mint a J-aggregátumok [3].
2. A fizikai kémia és a kvantumoptika határmezsgyéjén elhelyezkedő egyedi molekulák eredeti alkalmazása a kvantumrendszerek modellje. Orrit csoportja számos alapvető kísérletet ért el ezen a területen, beleértve az Ack-Stark-effektus mérését optikai frekvenciákon, vagy egyetlen foton szállítását egyetlen szerves molekula parancsára [4]. Ezeket a kísérleteket később megismételték szervetlen rendszerekkel, mint például önszerelődött kvantumpontokkal vagy gyémánt színközpontjaival [5].
3. Az egyes fluoreszkáló objektumok gyakran jellegzetes megszakadást mutatnak (be-ki villogásnak is nevezik), még stabil gerjesztési feltételek mellett is. Verberk és Orrit a töltésalagút és a csapdázás egyszerű modelljét javasolta, hogy megmagyarázza a villogó nyomvonalak sajátos statisztikai önhasonlóságát. Először félvezető nanokristályokon fedezték fel ezt a hatványtörvény villogó törvényét, amelyet később egyes molekulák és más fluoreszcens emitterek esetében is megfigyeltek, amelyekre ugyanez az elmélet alkalmazható [6].
4. Mivel a fluoreszcens jeleket gyakran megszakítja a villogás, nagyon vonzó az egyes nanoobjektumok optikai abszorpciójának közvetlen detektálása. Orrit csoportja az immobilizált arany nanorészecskék első fototermikus kimutatását javasolta a fluoreszcens jelölések alternatívájaként [7]. A fototermikus detektálás egy elnyelő részecskék körüli időmodulált termikus inhomogenitáson alapul, és magas jel-zaj arányt biztosít a nem elnyelő szórók számára. Orrit utódja Bordeaux-ban, B. Lowney továbbfejlesztette és gyakorlatiasabbá tette ezt a módszert. Orrit csoportja fototermikus elven rövid lézerimpulzusokkal vizsgálta az egyes arany nanorészecskék (gömbök, rudak) és egyedi klaszterek (súlyzók) akusztikus rezgéseit. Egy részecske kiválasztása kiküszöböli a heterogenitást, és hozzáférést biztosít a rezgéscsillapító mechanizmusokhoz [8]. A jövőben egy széles optikai diagnosztikai panelt (spektrális, időbeli, kémiai, termikus) alkalmaznak egy arany nanorészecskére, amelyet lokális szondaként használnak.
5. A molekuláris üvegképzőben, a túlhűtött glicerinben a festékmolekulák rotációs diffúzióját követően Orrit csoportja megerősítette a dinamikus heterogenitású orto-terfenil korábbi megfigyeléseit, bizonyítékot szereztek a túl hosszú kicserélődési időkre [9].
Korrelációt mutattak az üvegesedési hőmérséklet feletti gyenge kemény-szerű viselkedés kialakulásával, amelyről korábban nem számoltak be. Ez az eredmény szemlélteti az egyes molekulák azon képességét, hogy detektálják és tanulmányozzák a heterogenitást még feltételezett jól ismert rendszerekben is. Ez a felfedezés egy 5 éves projekt középpontjában állt, amelyet az ERC Advanced Grant Orrit (2008) támogatott. A projekt mögött meghúzódó tágabb elképzelés az, hogy a kémiai fizikából származó molekuláris megértést felhasználva a lágy anyaggal kapcsolatos általános elképzeléseket támogassák.
6. Orrit kezdeti kutatási iránya szerves molekulakristályok alacsony hőmérsékletű, nagy felbontású spektroszkópiája. Még mindig kutat ezen a területen a vezetőképes kristályokban, például az antracénban található egyszeri elnyelő molekulák nagy felbontású spektroszkópiájával. Csoportja nagyon alacsony frekvenciájú lokális akusztikus oszcillátorokat fedezett fel [10], amelyek úgy tűnik, hogy a kristályhibák körül lokalizálódnak. Csak a helyi riporterek, például az egyes molekulák képesek azonosítani ezeket az alacsony frekvenciájú oszcillátorokat, amelyeket korábban nem figyeltek meg. Ezek a módok lokális oszcillátorokhoz köthetők, amelyekről úgy gondolják, hogy felelősek a bozoncsúcsért az üvegekből és más rendezetlen anyagokból származó fényszóródásban.
[1.] M. Orrit és .1. Bernard, Phys. Fordulat. Lett. 65, 2716 (1990).
[2.] W.E. Moemer és M. Orrit, Science 283 (1999) 1670. old.
[3.] M. Orrit et al. J. Chem. Phys. 85, 4966 (1986)].
[4.] Ch. Brunel és munkatársai, Phys. Rev, Lett. 83, 2722 (1999)].
[5.] B. Lounis, M. Orrit, Rep. Prog. Phys. 68 (2005) 1129
[6.] F. Cichos, C. von Borczyskowski, M. Orrit. Curr. Opin. Coll. Interf Sci. 12 (2007) 272.
[7.] D. Boyer et al., Science 297 (2002) 1160.
[8.] M. A. van Dijk, M. Lippitz, M. Orrit, Phys. Fordulat. Lett. 95 (2005) 267406
[9.] R. Zondervan et al., Proc. Natl. Acad. sci. USA 104 (2007) 12628
[10.] M. Kol'chenko et al., New J. Phys. 11 (2009) 023037.