Interessant mønster i tværsnit observeret i F + HD → HF + D reaktion

Et team af forskere fra University of Science and Technology i Kina, det kinesiske videnskabsakademi og det sydlige universitet for videnskab og teknologi, har opdaget et tankevækkende mønster i tværsnit observeret i en F + HD → HF + D reaktion. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres dobbelte tilgang til at lære mere om den rolle, som relativistiske spin-orbit interaktioner spiller i kemiske reaktioner. Peter Rakitzis, med universitetet på Kreta, og IESL-FORTH, har udgivet et Perspectives -stykke i samme journaludgave, der beskriver vanskeligheden ved at studere kemiske reaktioner på kvanteplan og det arbejde, teamet i Kina har udført.

At studere kemiske reaktioner, når de forekommer på kvantenniveau, er svært arbejde - der sker ikke kun flere ting næsten alle på én gang, men de fleste interessante reaktioner sker på meget kort tid. I denne nye indsats, forskerne søgte at overvinde sådanne problemer og at lære mere om, hvad der sker under blot én slags reaktion:F + HD → HF + D-reaktionen. Til det formål, de gennemførte en tostrenget tilgang til at fange, hvad der sker, når reaktanter spredes på grund af kvanteeffekter.

Den første del af deres eksperiment involverede at bruge en højkvalitets hastighedskort-billeddannelse, crossed-beams-teknik for at lære mere om partielle bølgeresonanser. Den anden del involverede at skabe simuleringer baseret på teorier om, hvad der skulle ske i sådanne reaktioner. Som forskerne bemærker, under en kollisionstilstand, en enhed med molekylært krydsstråle kan detektere det spredningsvinkelopløste produkt med rotationstilstandsopløsning.

Ved at bruge dataene fra enheden og fra simuleringerne sammen (som inkluderede elektroniske impulsmomenteffekter) tillod holdet at observere den elektroniske impulsmomenteffekt under en kemisk reaktion. Det gjorde det også muligt for forskerne at observere et interessant hesteskoformet mønster i tværsnit af reaktionen, mens den fandt sted - i retning af spredning. Den teoretiske del af deres eksperiment antydede, at det unikke mønsterdesign skyldes kvanteinterferens, der opstod mellem den positive og negative spin-orbit-deling og semi-bølgeresonans. Forskerne foreslår, at deres resultater giver et eksempel på spin-orbitale interaktioner, der påvirker dynamikken i en reaktion.

© 2021 Science X Network