Gamers metode skaber unikke 4-D molekylære spektrale kort

Forskere ved Northwestern University har skabt en ny metode til at udvinde den statiske og dynamiske struktur af komplekse kemiske systemer. I denne sammenhæng, "struktur" betyder ikke bare 3D-arrangementet af atomer, der udgør et molekyle, men snarere tidsafhængige kvantemekaniske frihedsgrader, der dikterer det optiske, systemets kemiske og fysiske egenskaber.

Overvej, hvordan vi ser verden:tre dimensioner i rummet og en dimension i tid, dvs. rumtid. Fjern enhver af disse dimensioner, og visningen bliver ufuldstændig og langt mere forvirret. Af samme grund, denne nye metode bruger fire spektrale dimensioner til at løse struktur for at afsløre skjulte træk ved molekylær struktur.

I denne uges Journal of Chemical Physics , adjunkt Elad Harel og professor Irving M. Klotz, fra Institut for Kemi ved Northwestern University, rapportere en ny 4-D kohærent spektroskopisk metode, der direkte korrelerer inden for og mellem elektroniske og vibrationsfrie frihedsgrader for komplekse molekylære systemer.

Harels arbejde indebærer en teoretisk beskrivelse af en nylig eksperimentel metode udviklet i hans laboratorium, kaldet GRadient-assisteret multidimensionel elektronisk Raman-spektroskopi, eller "GAMERS". Det er en multidimensionel sammenhængende spektroskopisk metode, hvor dimensionerne er systemets elektroniske og vibrationsfrihedsgrader.

"Ved hjælp af flere lyspulser, GAMERS undersøger, hvordan disse forskellige frihedsgrader er korreleret med hinanden, skabe en slags spektral kort, der er unikt for hvert molekyle, " sagde Harel." t viser, at subtile effekter dikterer kemikaliet, fysisk, og optiske egenskaber af et system, som normalt er skjult i metoder med lavere orden eller lavere dimension, kan ekstraheres med GAMERS -metoden. "