новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Новый эталон для молекулярной спектроскопии


11.8.2015
средняя оценка статьи - 5 (1 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из Университета Циньхуа (Пекин) использовали фотоэлектронную спектроскопию с нулевой кинетической энергией (zero-kinetic energy photoelectron spectroscopy) для получения исключительно точной информации о квантовых энергетических уровней цианоацетилен-катиона – линейного пятиатомного катиона.

Этот катион демонстрирует эффекты ядерного и электронного взаимодействия, его можно обнаружить в межзвездных газопылевых облаках и атмосферы самого большого спутника Сатурна – Титана.

При описании молекулярного движения исследователи обычно исходят из допущения, что колебания ядер атомов, входящих в состав молекулы, не влияют на движение электронов из-за значительного несоответствия размеров ядер и электронов, а также различия скоростей перемещения ядер и электронов (такое допущение известно как приближение Борна-Оппенгеймера и является краеугольным камнем химической физики). Тем не менее, приближения Борна-Оппенгеймера недостаточно для описания энергетических состояний ряда фотоинициируемых процессов, включающих процессы фотоактивации цианоацетилена. Изучив возможные энергетические состояния цианоацетилена и ряба близких по строению органических молекул, исследователи из Китая смогли внести дополнительную ясность в понимание особенностей реализации этих процессов.



Спектр с теоретическим отнесением сигналов показывает уровни колебательной энергии HCCCN+. Результаты впервые получены для линейной пятиатомной молекулы. (Рисунок из Journal of Applied Physics, 2015; 118 (2): 024505)

Как отмечает руководитель исследования, Юсян Мо (Yuxiang Mo), использованный метод является идеальным инструментом для изучения строения энергетических уровней катиона, в настоящий момент ни один другой экспериментальный метод не позволяет выполнить это исследование с такой высокой точностью.

Отклонения от приближения Борна-Оппенгеймера характерны для линейных симметричных молекул с вырожденными электронными состояниями, одним из которых является цианоацетилен. Для таких систем реализуется вибронное взаимодействие движения атомных ядер и электронов, означающее, что движение одних неминуемо вызывает перемещение других – это известно, как эффект Реннера-Теллера.

Для проведения такого исследования был использован настраиваемый наносекундный пульсирующий вакуумный ультрафиолетовый лазер, который накачивал энергией молекулы цианоацетилена до достижения ими высоковозбужденного состояния Ридберга. Затем происходила ионизация частиц пульсирующим электрическим полем.

Фотоэлектронная спектроскопия с нулевой кинетической энергией хорошо подходит для измерения энергии колебаний катионов. Эта разновидность спектроскопии позволяет получить полный набор показаний, отличающийся высоким разрешением. Такие результаты эксперимента позволяют определить энергетические параметры электронного распределения для катионов от их основных колебательных состояний до возбужденных состояний, рассмотрев при этом тысячи частот и соответствующие им интенсивности колебаний. Полученная информация даёт дополнительную информацию, позволяющую понять суть эффекта Реннера-Теллера.

Было обнаружено, что энергетические уровни ионов хорошо согласовывались теоретически предсказанным уровням вибронной энергии цианоацетилен-катиона, полученных с применением диабатической модели применяющейся в квантовых системах для описания эффекта ядерного и электронного взаимодействия. Также исследователи получили энергетические характеристики линейного монохлорацетилен-катиона и высокосимметичных катионов фторметана и хлорметана – для всех этих частиц характерно существенное вибронное взаимодействие движения атомных ядер и электронов.

Источник: Journal of Applied Physics, 2015; 118 (2): 024505 DOI: 10.1063/1.4922669

метки статьи: #аналитическая химия, #квантовая химия, #радиохимия и химия высоких энергий, #реакционноспособные частицы

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Новый эталон для молекулярной спектроскопии"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXX
Контактная информация