Undersøgelse af polycyklisk aroma viser molekyler, der følger samme afslapningsvej og opfører sig mere som faste stoffer end molekyler

Et team af forskere fra Institut Lumière Matière, Universität Heidelberg og Leiden University har via undersøgelse af en hel klasse af polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er) fundet ud af, at sådanne molekyler følger de samme afslapningsveje og har størrelsesafhængige levetider-og opfører sig mere som faste stoffer, end det er typisk for molekyler. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , gruppen beskriver deres arbejde, som gik ud på at studere, hvad der sker, når der affyres ultrakorte røntgenstråler mod store og komplekse molekyler. Laura Cattaneo med Max Planck Institute for Nuclear Physics har skrevet et nyheder og synspunkter, der skitserer generelt arbejde involveret i forsøget på at forstå fotokemi i komplekse store molekyler og det arbejde, som teamet har udført på denne nye indsats.

Som Cattaneo bemærker, meget arbejde er blevet gjort af forskere for bedre at forstå, hvad der sker i kemiske reaktioner på molekylært og nuklear niveau, med en vis fremgang. Men som hun også bemærker, det samme kan ikke siges om studiet af fotokemien involveret i store, komplekse systemer. Dette skyldes, at arbejdet involveret i sådanne eksperimenter er ret komplekst. I denne nye indsats, forskerne kom videre uanset kompleksiteten ved at udføre hele klasseforsøg på PAH'er, da de bliver ramt af røntgenstråler.

Tidligere arbejde har vist, at ioniserende stråling, der rammer et molekyle, skaber et hul. Disse huller har vist sig at migrere - men de gør det meget hurtigt, i størrelsesordenen attosekunder. Cattaneo påpeger, at denne migration indebærer en vis grad af korrelation mellem de forskellige orbitale konfigurationer. I denne nye indsats, forskerne søgte at lære mere om disse migrationer.

De fandt en universel effekt med hensyn til korrelationsbånd, som opstår på grund af elektronkorrelation - lange levetider, der steg på en ikke -lineær måde relateret til antallet af valenselektroner. Deres observationer viste, at sådanne molekyler alle følger de samme afslapningsveje og har størrelsesafhængige levetider - og de opfører sig generelt mere som faste stoffer, end det generelt ses i molekyler. De foreslår, at deres observationer indebærer en ny lov baseret på de faststoflignende elektronegenskaber, der er involveret i fononspredning.

© 2020 Science X Network