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波多野结衣家庭老师了解电子如何推动化学反应

物理学 2021-09-29 23:59:09

由Andrew Czyzewski,帝国学院伦敦信贷:帝国学院伦敦国际研究人员帝国LED团队使用了特殊的X射线探头,以获得新的洞察电子如何表现量子水平

由于电子推动了许多化学反应,因此该方法可能导致对物理学,化学和生命科学的更深层次了解,最终可能最终帮助设计先进的材料,更高效的太阳能电池

该团队包括来自欧洲,美国的研究人员由帝国教授Jon Margomos,物理洛克椅

他们的论文在开源期刊物理审查x

如授权所教导的那样,光明的重要性的重要性全世界的学校,设想了一个紧紧地包装在一起的质子和中子的中央核心,在太阳周围的外星上的电子轨道上缠绕在一起

和像行星一样,电子有不同的轨道,一些接近中心靠近中心。根据它们的能量水平进一步远离

虽然该图片仅是近似,但在理解原子和分子的行为中,例如在光呼吸化过程中可以是有用的

这个重要的过程驱动器光合作用和太阳能发电的关键

这里,光击中了一个分子,导致电子移动到更高的能量轨道,留下“电子孔”并将分子放在激发的状态下,可以然后将能量转移到附近的延长分子系统的部分,揭开最终驱动光合作用的事件链

玛兰科斯教授解释说:“所有太阳能驱动的过程都涉及光透视,最初是牵引的意思,然后是sy的其余部分茎响应

但是我们并不完全了解兴奋电子对核动动中的核动动的恰当是何种事件链

“”他补充说:“我们现在正在意识到太阳能光敏的重要性很可能是我们的未来,这就是为什么我们做这项研究,这样我们就可以真正获得最详细的理解,并找到优化初始事件与技术上最理想的结果之间的耦合的方法

“作为轨道行星给予电子的分子X射线上面的电子的图像上面只是近似

实际上,量子物理学告诉我们,电子从未位于任何给定时刻的确切位置

我们只能说特定的电子是在概率的平衡上,更有可能位于某些位置,表现为轨道

有些人指的是电子的“云”或“云” ,哪些助核和换档响应相片的活动

在量子级别,以了解这些电子动力学,并跟踪飞秒水平的逐时时刻(10-秒的15秒或四十四个)

这是在斯坦福德的LINAC相干光源(LCLS)处的特殊配置的X射线激光器来完成,U

S

永远Y射击激光输送两个超短的X射线脉冲,仅由一些飞秒分开:首先从异丙醇分子敲出电子,留给电子孔和第二,至关重要,探针并测量孔状态的运动

该团队发现,这些电子孔状态迅速地“放松”到分子的新亚稳态,通过电子和原子的位置重新排列

特别地,他们观察到的运动通过与其他电子的相互作用驱动的电子可以在非常短的时间尺度上完成 - 仅几个飞秒(10-15秒)

它们也观察到原子的稍慢运动速度较慢,大约10毫不赘一体,导致放松电子孔状态,如此探针不再检测到它们

合作者和共同作者在研究中,博士

塔伦司机,来自斯坦福大学,评论,“与这项工作有关,我们已经能够展示了一种用于测量运动透射后发生的超快电子运动的新技术 - 这与一些重要的过程相关,如生活系统中的太阳能发电或辐射损伤,如太阳能发电或辐射损伤

”对该方法特别令人兴奋X射线让我们看看分子中的原子位点,电子孔坐在给定的时间点,具有跟踪它的能力,因为它仅在几个飞秒内移动或甚至attoseconds

“对团队开发的基础过程的更深入了解探测电子堤坝现在可以更广泛地使用的AMICs用于研究较大的分子,更复杂的材料

最终,可以使用对这些基本过程的更深入了解,用于开发先进的材料和转向光化学反应 - 例如在太阳能电池的背景下设计

玛兰科斯教授解释说:“使用这种方法,您可以在特定的材料中推断出来,你对某些频道失去了很多兴奋,所以问题是你如何工程师呢?虽然该频道并获得了更有效的转移到所需结果

,但您不会迷失激动,这是我们做的事情的长期动力 “

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