Test viser, at fotoemission orbital tomografi kan detektere sigma orbitaler

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Tyskland og Østrig rapporterer, at det er muligt at bruge fotoemission orbital tomografi til at detektere σ orbitaler. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science Advances, gruppen beskriver ændring af et aspekt af fotoemission orbital tomografi for at gøre σ orbitaler synlige.

I mange år har kemikere og fysikere arbejdet på at kortlægge den sfære, der eksisterer omkring atomkerner – inden for sådanne sfærer er der skaller, der definerer de områder, hvor elektroner sandsynligvis eksisterer på et givet tidspunkt, med hver givet et navn, som f.eks. σ eller π.

I mange år har forskere brugt scanning tunnelmikroskoper til bedre at forstå strukturen af ​​atomer, især dybden af ​​en given elektrons potentialebrønd. Tilgangen vil sandsynligvis kun fungere for et begrænset antal skaller, for det meste i π-orbitaler. På grund af det har forskere ledt efter andre måder at studere skallerne på.

I 2009 udviklede en gruppe forskere en ny tilgang kaldet photoemission orbital tomography. Det involverede at skinne ultraviolet lys på en overflade og derefter måle energierne (og vinklerne) af de elektroner, der blev slået ud på grund af den fotoelektriske effekt. Teknikken blev brugt til at kortlægge π-orbitaler, men der opstod problemer, når man forsøgte at bruge den til at kortlægge σ-orbitaler. Alligevel mente forskere, at det burde virke - de fandt endda en måde at bevise det matematisk på. I denne nye indsats fandt forskerne en måde at omgå de tidligere problemer, hvilket gør det muligt for teknikken at blive brugt med σ-orbitaler.

Den tilgang, der blev brugt i den nye indsats, involverede anvendelse af synkrotronstråling. Dette udvidede energiområdet, der blev brugt i fotoemissions orbital tomografiprocessen. Men tilføjelsen af ​​en sådan energikilde skabte et andet problem:hvordan man måler resultaterne. For at løse dette problem udviklede holdet et skræddersyet program, der analyserede data fra tomografiprocessen og leverede en detaljeret analyse af σ-orbitalerne. Forskerne fandt ud af, at spektrene var tæt på forudsigelser, og resultaterne besvarede også uløste spørgsmål inden for overfladekemividenskab. De planlægger derefter at se, om deres metode kan bruges i realtid. + Udforsk yderligere

Forskere besvarer nøglespørgsmål om elektrontilstande

© 2022 Science X Network