冷冻化学反应,以研究量子领域

冷冻化学反应

化学反应通过中间状态将反应物转变为产物,其中粘合断裂和形式。往往太空过分观察,这一阶段已经到目前为止躲避了私密调查。
通过“冻结”反应物(这里,钾 - 铷分子)至500纳莫尔文(几乎高于绝对零温度)的温度的旋转,振动和运动,为本产品的能量允许的出口的数量有限。在中间的“被困”远远较长,研究人员可以直接观察PhotoIonization检测这个阶段。该技术铺设了朝向紫外分子的化学反应量子控制的方式。
信誉:明光湖

随着Ultracold化学,研yabovip2021究人员在化学反应期间恰好恰好看看发生的事情。

已知宇宙中最寒冷的化学反应发生在似乎是激光的混乱混乱的情况下。外观欺骗:深入在那种精心组织的混乱中,温度高于星际空间,康 - 牛妮的精确度壮举。迫使两个超级分子满足和反应,她破裂并形成了分子偶联史上的最寒冷的粘合。

“可能在接下来的几年里,我们是唯一可以这样做的实验室,”NI实验室的博士后学者,首次作者今天(2019年11月29日)发表论文科学。五年前,NI,Morris Kahn化学和化学生物学副教授和超级化学的先驱,旨在建立一个可以实现任何现有技术的最低温度yabovip2021化学反应的新装置。yabo124但他们无法确定他们错综复杂的工程将有效。

现在,他们不仅表现了最寒冷的反应,他们发现他们的新装置可以做些什么,即使他们没有预测。在这种激烈的冷-500纳科尔文中或仅在上面的几百万学位绝对零度- 中尔分子减缓了这种冰川速度,倪和她的团队可以看到任何人在之前能够看到的东西:两种分子相遇的那一刻是形成两个新分子。从本质上讲,他们在最批判和难以捉摸的行为中捕获了化学反应。

光学镊子捕获超级分子

信誉:Jon Chase / Harvard University

化学反应是对所有内容的原因是:呼吸,烹饪,消化,创造能源,药品和家用肥皂。因此,了解他们在基本级别的工作如何帮助研究人员设计世界从未见过的组合。通过几乎无限数量的新组合,这些新分子可以具有从更高效的能量产生到新材料等无穷无尽的应用,如模具防墙和普通计算机的更好的构建块。

在她以前的工作中,NI使用了更冷和更冷的温度来工作这种化学魔法:锻造来自原子的分子,否则将永远不会反应。冷却到这样的极端,原子和分子缓慢到量子爬行,它们的最低能量状态。在那里,Ni可以操纵与最精确的分子相互作用。但即使她只能看到开始她的反应:两分子进去,但那么什么?中间发生的事情是什么黑洞只有理论可以试图解释。

化学反应仅发生在十亿分之一的十亿分之一,在科学世界中更好地称为皮秒。在过去的二十年中,科学家们使用了超快速激光器,如快动摄像机,在发生时捕捉反应的快速图像。但他们无法捕获整个画面。“大多数时候,”倪说,“你只是看到反应物消失了,产品出现在你可以衡量的时间。没有直接测量中间实际发生的事情。“到现在。

NI的Ultracold温度强制反应对相对麻木的速度。“因为[分子]太冷,”倪说,“现在我们有点有瓶颈效果。”当她和她的队伍反应两种选择的铷分子 - 选择的柔韧性时 - 超级燃料温度迫使分子在微秒的中间阶段徘徊。微秒 - 仅仅是百万分之一秒 - 可能似乎很短暂,但这比平常长期以来一大百万次,足够长的Ni和她的团队在债券中断和形成时,一个分子如何进入另一个分子。

通过这种亲密的愿景,倪称她和她的团队可以测试预测反应的黑洞发生的理论,以确认它们是否正确。然后,她的团队可以使用实际数据来制作新的理论,更准确地预测在其他化学反应中发生的事情,即使是那些在神秘的量子领域发生的东西。

该团队已经探索了他们在Ultracold试验床上可以学到的内容。接下来,例如,它们可以操纵反应物,在他们反应之前激动他们,以了解他们的加强能量如何影响结果。或者,它们甚至可以影响其发生的反应,扼杀一个分子或另一个分子。“随着我们的可控性,这次窗口足够长,我们可以探测,”胡说。“现在,通过这个装置,我们可以考虑这个。没有这种技术,没有本文,我们甚至无法想一想。“

参考文献:“ultachold krb分子的双分子反应直接观察M.G。胡,Y.刘,D. D. Grimes,Y.-w。林,A.H.Gheorghe,R.Vexiau,N.Bouloufa-Maafa,O. Dulieu,T. Rosenband,以及K.-K。NI,2019年11月29日,科学
DOI:10.1126 / science.aay9531

这项研究得到了美国能源部、戴维和露西尔·帕卡德基金会以及美国国家科学基金会的部分资助。论文的其他作者包括Yu Liu、David Grimes、Yen-Wei Lin、Andrei Gheorghe、R. Vexiau、N. Bouloufa-Maafa、O. Dulieu和T. Rosenband。

1条评论论“冷冻化学反应调查量子境界”

  1. 还有什么可以在超克测试床上学习

发表评论

电子邮件地址是可选的。如果提供的话,您的电子邮件不会发布或共享。