中国科学院 示意图显示了后势垒区中的准束缚量子共振态，这是在接近绝对零度的温度下F+H2到HF+H反应中反应性增强的原因
信用:DICP 最近，教授
中国科学院大连化学物理研究所杨教授
来自南方科技大学的杨天刚讨论了在接近绝对零度的温度下原子和分子碰撞中量子共振研究的重大进展
他们的文章发表在5月7日的《科学》杂志上
量子力学的规则支配着所有的原子和分子碰撞过程
理解原子和分子碰撞的量子本质对于理解能量转移和化学反应过程是至关重要的，特别是在量子效应最突出的低碰撞能量区域
原子和分子碰撞中量子性质的一个显著特征是量子散射共振，但是由于这些共振的瞬态性质，用实验方法探测它们是一个巨大的挑战
这篇文章介绍了一项由奈梅亨大学的研究小组在同一期《科学》杂志上发表的量子共振研究
通过使用斯塔克减速的一氧化氮分子束(j=1/2f)和低温氦束结合高分辨率速度图成像技术，德容和他的同事在0
3至12岁
3 K
精确的量子动力学计算与实验结果非常一致
特别有意思的是，共振只能用一个新的能面来精确描述，证明了为这个基准非弹性碰撞系统开发的共振图像的极高精度
除了非弹性散射过程外，还讨论了低碰撞能区化学反应碰撞中的共振
本文讨论的反应共振的一个重要基准系统是F+H2到HF+H反应，这是星际云(ISC)中HF形成的主要来源
众所周知，氟+H2反应具有显著的反应势垒(629厘米-1)，因此在接近绝对零度的温度下，它的反应性可以忽略不计
理解在低温下通过该反应形成氟化氢的机理是很重要的，这有助于确定空间中氢柱的密度
用改进的分子交叉束装置，研究了低至14 K (9
DICP分子反应动力学国家重点实验室
在约40厘米-1的碰撞能上发现了一个清晰的共振峰，这是在精确的质子交换膜上详细的动力学分析中发现的在绝对零度附近反应性增强的原因
由于共振增强的量子隧穿，这种反应在低于1千的温度下应该具有异常高的反应性
进一步的理论分析表明，如果从反应性中去除共振增强隧穿的贡献，低于10 K的F + H2反应速率常数将降低三个数量级以上
在本文中，作者指出实验和理论之间的强相互作用在瞬态碰撞共振的研究中是至关重要的
原子和分子碰撞的动力学研究对于理解能量转移和化学反应过程特别重要，这些过程可能对复杂系统产生广泛的影响，例如陆地和行星大气、星际云、气相激光器、半导体加工、等离子体和燃烧过程
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