Наука и технологии России

Вход Регистрация

Ученые нашли способ открыть пространственные ворота

В статье, опубликованной в британском журнале Nature Communications (8:14165, 2017), ученые использовали рентгеновское излучение для проникновения в пространственную структуру квантовых состояний с помощью открытого эффекта пространственных квантовых ворот. В работе исследовалось резонансное рассеяние рентгеновских лучей через различные короткоживущие высоковозбужденные состояния молекул воды в газовой фазе (время жизни меньше триллионной доли секунды). Разная пространственная локализация этих возбужденных состояний играет ключевую роль в пространственной фильтрации молекулярных колебаний. Разработанный механизм фильтрации колебательных режимов с помощью резонансного рентгеновского рассеяния в дальнейшем может быть применен для более сложных систем с возможным применением в фотохимии и биофизике.

Результаты работы стали возможны благодаря использованию синхротрона, обладающего сверхвысоким разрешением, что позволило наблюдать принцип разделения колебательных режимов. По словам авторов статьи, «на сегодняшний день экспериментальная техника сделала невероятный шаг вперед в повышении разрешающей способности: эта точность равносильна тому, чтобы измерять вес груза 10 тонн с точностью до 1 грамма»

Российскую часть коллектива ученых представляют доктор Виктор Кимберг и профессор Фарис Гельмуханов, сотрудники Лаборатории нелинейной оптики и спектроскопии Сибирского федерального университета, которые разработали теоретическую модель и провели компьютерное математическое моделирование.

«Даже довольно простые молекулы, такие как вода, Н2О, обладают различными типами колебательных движений атомов, называемых “колебательными модами”. Эти моды в сочетании друг с другом, приводят к очень сложному “молекулярному танцу”. Возможность управления этим движением, в частности выделение единственного типа движения, является ключом к пониманию и контролю молекулярных реакций», - говорит Виктор Кимберг.

Работа является результатом международного сотрудничества ученых из Германии, Швеции, России, Швейцарии и Бразилии. Исследования были инициированы результатами эксперимента, которые соавторы статьи, экспериментаторы из Германии, отправили красноярским ученым.

Исследователи уже приступили к работе над следующей задачей: изучить такими же методами молекулы воды в ее жидком состоянии.

РЕЙТИНГ

5.00
голосов: 6

Обсуждение