通过SLAC国家加速器实验室研究人员首次直接观察用激光激发的液体水分子中的原子运动
学分：Greg Stewart / Slac国家加速器实验室水是自然中最丰富的最不理解的液体
它表现出许多科学家们仍然困难的奇怪行为解释
的同时大多数液体变得更加浓度，因为它们变冷，水在39华氏度上最密集，刚刚在其冻结点之上
这就是为什么冰漂浮到饮用玻璃顶部，湖泊从表面冻结，允许生存寒冷的冬季的海洋生物
水也具有异常高的表面张力，使昆虫在其表面上行走，以及储存热量的大容量，保持海洋温度稳定
现在，a团队包括来自能源部斯拉克国家AC系的研究人员瑞典斯坦福大学和斯德哥尔摩大学的Celerator实验室首次直接观察水分子拖动和推动邻近水分子的氢原子
他们的结果，今天发表于本质上，揭示可能支持水分奇怪性质的微观突出性的关键方面的效果，并可以更好地了解水如何有助于蛋白质在生物体中的功能
“虽然这种所谓的核量子效应已被假设为在许多水奇怪的属性的核心，这项实验标志着它第一次直接观察到，“斯德哥尔摩大学化学物理学教授的研究合作和Nilsson表示
[12]3]“问题是，如果这种量子效应可以是描述水的异常性质的理论模型中的缺失链路”“每个水分子含有一种氧原子和两个氢原子，以及之间的氢键网在一个分子中具有带正电荷的氢原子和相邻分子中带负电的氧原子将它们整合在一起
这种复杂的网络是许多水的驱动力，但直到最近，研究人员无法直接观察水分子与其邻居相互作用
动画显示水分子在用激光击中后如何应对
由于激发的水分分子开始振动，其氢原子（白色）从相邻的水分子拖动氧原子（红色）在将它们推开之前，在将分子之间的空间扩张
的新视图效果认为是用SLAC的MEV-UED“电子照相机”创建了许多水的奇怪性质，这爆炸了具有短脉冲的样品，以查看内部
学分：Greg Stewart / Slac National加速器实验室“氢原子的低质量突出了它们的量子波状行为，”Slac斯坦福脉冲研究所的科学家合作凯莉盖夫尼
“”这项研究是第一个直接证明的氢键网络对脉冲的响应能量依赖于氢原子如何间隔开出的量子机械性质，这已经长期建议负责水的独特属性及其氢键网络
“现在爱你的邻居，使这个观察是挑战的，因为氢键的动作是如此微小并且快速
通过使用SLAC的MEV-UED来克服该问题，这是一种通过散射散射微妙的分子运动来克服这种问题。强大的电子光束样品
研究团队创造了比人发的宽度薄的100纳米厚的液体水喷射 - 约1000倍 - 并将振动的水分子与红外激光振动
然后它们用短脉冲喷射分子来自Mev-UED的高能量电子
对于这些实验，研究团队（左右：Xiaozhe Shen，Pedro Nunes，Jie Yang和西杰王）使用了SLAC的Mev-UED，高速“电子照相机“，使用强大的电子光束来检测样品中的微妙分子运动
学分：黎明哈克/斯拉克国家加速器实验室这一产生了分子的高分辨率快照，它们串联的分子转换原子结构的高分辨率快照ogether进入止动运动电影的止动运动电影如何响应光
，其聚焦在三个水分子的基团上的快照显示，作为激发的水分子开始振动，其氢原子从邻近的水分子中拖动氧原子，在将它们推开的新发现强度之前，扩大分子之间的空间
“长时间，研究人员一直在尝试使用光谱技术来了解氢键网络，”杰杨说，前斯拉克科学家，现在是中国清华大学教授，领导了研究
“”这项实验的美丽是我们首次能够直接观察这些分子如何移动
“浇灌窗口研究人员希望利用这种方法对氢键的量子性质进行更多的洞察力，以及它们在水奇怪的性质中发挥作用的作用，以及这些特性在许多化学和生物过程中发挥的关键作用
“这真的打开了一个新的窗口来学习水，“西杰王，一名SLAC杰出的员工科学家和学习合作者
”现在我们最终可以看到氢键移动，我们想与这些动作联系起来更广泛的图片，可以阐明水如何导致地球生命的起源和生存，并告知可再生能源方法“Mev-UED是LCLS用户设施的工具，由SLAC代表科学驻科学办公室，资助了这项研究
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