斯旺西大学 进行分子-表面相互作用新实验的实验室
斯旺西大学的研究人员首次展示了散射矩阵的实验测定，为研究和模拟分子-表面相互作用开辟了新的机会
学分:吉尔·亚历山德罗维奇/斯旺西大学 分子与表面碰撞会发生什么？斯旺西大学的研究人员表明，分子运动时的方向——无论是像直升机桨叶一样旋转还是像车轮一样滚动——对于确定碰撞中发生的事情都很重要
分子与表面的相互作用是许多研究领域和应用的核心:植物肥料和化学品、工业催化剂、冰和尘埃粒子上的大气化学反应，甚至——在太空中——恒星诞生的过程
表面科学领域的一个关键问题是理解当一个分子与表面碰撞时，它是否会散射回到气相，吸附在表面上，或者发生反应并分解成碎片
能改变碰撞结果的一个分子特性是分子的旋转方向
然而，目前对这种关系的理解非常有限，因为通常不可能控制或测量旋转分子的方向
这就是斯旺西团队的研究成果
由斯旺西大学化学系的吉尔·亚历山德罗维奇教授领导的团队开发了一种新型实验，使他们能够评估两件事: 就在碰撞之前，分子的旋转方向如何改变散射概率；然后碰撞又如何改变喷射回气相的分子的方向
约瑟夫·阿尔科比博士进行的实验
D
该小组的学生使用磁场来控制氢分子与盐晶体表面碰撞前后的旋转量子态
一个量子力学模拟，由Dr
海伦·查德威克，被用来从测量中提取散射矩阵
这是一个详细的描述符，它准确地揭示了旋转方向如何影响碰撞，以及碰撞如何改变分子旋转的方式
两个分子接近一个表面
红色的像直升机一样相对于地面旋转，绿色的像车轮一样旋转
斯旺西大学的研究人员已经表明，分子的方向对于决定碰撞中发生的事情很重要
这两种分子与表面原子和电子的相互作用不同，受到的力不同，散射、吸附或分解的可能性也不同
学分:吉尔·亚历山德罗维奇/斯旺西大学 迄今为止，散射矩阵只能通过理论计算来估计
在他们的新论文中，斯旺西团队首次展示了散射矩阵的实验测定，为研究和模拟分子-表面相互作用开辟了新的机会
主要发现是: 氢与氟化锂的分子-表面相互作用势强烈依赖于氢分子的旋转取向
从实验获得的散射矩阵证实了氢与氟化锂的碰撞可以改变分子的旋转取向，并提供了使用这种简单的盐表面来旋转取向氢分子所需的信息
从实验中获得的散射矩阵提供了一个极其严格的基准，它将指导精确理论模型的发展
首席研究员、斯旺西大学科学学院的吉尔·亚历山德罗维奇教授说: “我们的研究报告了一种新型的分子表面碰撞实验
我们研究了接近表面的旋转基态分子的方向，以及这如何改变碰撞事件
能够模拟分子-表面碰撞的结果为许多研究领域提供了有价值的见解
然而，即使是用金属表面精确地模拟最简单的分子H2，也仍然是一个巨大的挑战
为了开发精确的模型，将基础表面科学实验的结果作为理论描述的基准是至关重要的
我们的结果为理论发展提供了一个新的、特别敏感的基准，因为计算碰撞和成功再现实验确定的散射矩阵的能力需要分子-表面相互作用的特别精确的模型
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