據(jù)美國科學(xué)促進(jìn)會網(wǎng)站近日報道,美國堪薩斯州立大學(xué)和西班牙巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所(BIST)科學(xué)家組成的國際研究團(tuán)隊,首次用激光成功拍攝出含4個原子的分子在9飛秒內(nèi)化學(xué)反應(yīng)動態(tài)過程。這一發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的最新研究將為科學(xué)家提供有力工具,以觀察化學(xué)、生物學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域不同類型的反應(yīng)過程和分子變化。
飛秒只有一千萬億分之一秒,許多化學(xué)反應(yīng)都發(fā)生在飛秒的瞬間,此前沒有辦法測量出飛秒過程中的分子變化。而用激光記錄飛秒內(nèi)分子變化,最早由堪薩斯州立大學(xué)物理學(xué)家林綺東(音譯)和同事提出,并在2012年首次用激光拍攝出含兩個原子的氧分子動態(tài)分解過程。而拍攝更大的分子需要用到更強(qiáng)的激光,經(jīng)過近5年的漫長研究,林綺東團(tuán)隊終于與BIST光學(xué)研究所延斯·比格爾特團(tuán)隊攜手攻克了這一挑戰(zhàn),拍攝出含4個原子的乙炔分子(兩個碳原子和兩個氫原子)化學(xué)鍵斷裂過程。
該國際團(tuán)隊通過一種中紅外激光誘導(dǎo)電子衍射(LIED)的技術(shù),利用分子內(nèi)部自有的電子為分子拍照,獲得了乙炔內(nèi)化學(xué)鍵斷開過程的連拍圖片。他們向乙炔分子施加一束強(qiáng)激光,激活分子內(nèi)一個電子離開,啟動乙炔分子發(fā)生分解反應(yīng),最后為這一發(fā)生在9飛秒內(nèi)的分子變化連續(xù)拍攝出多張圖片。“這是首次實時觀察到9飛秒內(nèi)的分子分解過程。”
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