纳米技术现在 - 新闻稿：单个分子在对两种水的理解中造成了很大的兴趣

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由工业科学研究所的研究人员领导的一支合作团队，东京大学在C60笼中使用单个水分子来探测东京大学工业科学信贷学院信用研究所

抽象的：
它在人类的生存中起着基本作用，是我们宇宙的主要组成部分，但我们仍然对水不了解。为了解决知识差距，是工业科学研究所，东京大学，京都大学和东北大学的合作团队，通过C60笼子中的单个水分子调查了电子运输。他们的发现以纳米字母出版。

单个分子在对两种水的理解中造成了很大的兴趣

日本东京|发表于2022年1月7日

简单系统通常是确定复杂信息的最佳起点。单个水分子就是这样的系统。它仅由三个原子组成，为建立量子机械信息提供了一个绝佳的模型。

将水分子引入C60笼中，一个完全由碳原子制成的足球球形分子并且是隔离水进行调查的绝佳方法。研究人员使用``分子手术''实现了这一点，涉及打开笼子，注入水并再次关闭笼子。

然后通过安装一个将一个分子晶体管（SMT）用作单分子晶体管（SMT）在两个金电极之间的分子中，分子在很小的间隙中比1 nm。由于电流然后仅通过孤立的分子，因此可以高特异性研究电子传输。

为该电导图（也称为``coulomb稳定图）''生成了电导图SMT。它显示了多个隧道诱导的水分子激发态。相比之下，空的C60 Cage SMT的库仑稳定性图仅显示两个激发态。

``因为它包含两个氢原子，因此水具有两个不同的核自旋状态：矫正和para水。在Ortho Water中，氢核自旋朝着相同的方向，而在Para-Water中，它们相互对立。``理解这两种水之间的过渡是一个重要的研究领域。''

研究人员测量了系统以及通过将发现与理论计算进行比较，能够将测得的电导峰归因于水分子的旋转和振动激发。他们还调查了使用Terahertz光谱和结果与隧道光谱数据一致。

两种技术都同时均表现出正骨和para水的量子旋转激发。这表明，在实验的时间范围内，在两个核异构体（正骨和para水）之间过渡了单个水分子，大约一分钟。

研究对应作者kazuhiko hirakawa说，我们的发现对理解水分子的正para波动做出了重要贡献。``因为水在化学和生物学中起着如此重要的作用，甚至在理解我们的宇宙中，我们希望我们的发现会产生广泛的影响。''

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