23 ноября 2017 Г. Нанотехнологии и наноматериалы Российские нанотехнологии STRF.RU регистрация вход

   
Подписка
Главная / Новости и События / Новости нанотехнологий
Редколлегия
Контакты
Размещение рекламы
Партнёры
форум
В мире НАНО
Реклама

Украинский сайт нанотехнологий

Новости и События

Новости нанотехнологий

08.06.2016   В МФТИ ход химической реакции взяли под лазерный прицел

Российские учёные и их коллеги из Японии и Китая с помощью облучения быстрыми лазерными импульсами увидели изменения структуры молекулы, которые происходят за миллиардные доли миллиардной доли секунды, сообщили ТАСС в пресс-службе Московского физико-технического института (МФТИ).

«Результаты эксперимента совпали с теоретическими предсказаниями, а это значит, что предложенный авторами метод наблюдения за ходом химической реакции с помощью фемтосекундных лазеров может быть использован для визуализации и управления конфигурацией молекул в реальном времени», – говорится в сообщении института.

Это открытие позволит контролировать ход химических реакций. Результаты исследований были представлены в двух статьях, опубликованных в журнале Physical Review Letters.

«Пока аттосекундная физика находится в стадии фундаментальной науки, но мы можем предположить спектр применений (наблюдения). Зная, каким образом изменяется конфигурация электронных оболочек или происходит движение ядер в ходе химической реакции, мы можем «стрелять» лазером в нужный момент в нужное место, обеспечивая контролируемый исход химического превращения», – сказал Олег Толстихин, руководитель группы аттосекундной физики МФТИ.

Толстихин и его коллеги занимаются аттофизикой – наукой, изучающей очень быстрые процессы. Это, например, процессы перестройки электронных оболочек или смещения ядер атомов в молекулах при химических реакциях. Основная цель аттофизики – научиться узнавать, как меняется структура молекул с аттосекундным временным разрешением, то есть за миллиардные доли миллиардных долей секунды.

Аттосекунда – это временной интервал в одну квинтиллионную секунды (для сравнения: аттосекунда относится к секунде как секунда к примерно 31,71 миллиарда лет.

Учёные облучали молекулы монооксида азота (NO) короткими, длительностью в фемтосекунды, лазерными импульсами. Импульсы переводили электрон в возбужденное состояние, и он покидал молекулу. Затем электрон возвращался обратно и испытывал рассеяние на молекуле, в результате чего происходила ионизация – распад молекулы NO на положительный ион азота и атом кислорода.

Из картины распределения ионов азота по импульсу для основного и возбужденного начального состояния учёные смогли восстановить зависимость скорости ионизации от параметров лазерного излучения. Результаты эксперимента хорошо согласуются с предсказаниями асимптотической теории ионизации.

Также учисследователи разработали метод выяснения структуры ионов с помощью фотоэлектронной голограммы. После облучения атома короткими фемтосекундными лазерными импульсами возникает поток возбужденных электронов, как и в эксперименте с монооксидом азота. Электроны рассеиваются на ионе, и по тому, как происходит рассеяние, можно понять структуру иона.

«В нашей работе рассмотрен модельный атом с одним электроном – но это лишь для упрощения расчетов. Принцип восстановления структуры иона по рассеянию – это общий результат для любых атомов и молекул», – пояснил Толстихин.

STRF.ru



обсудить публикацию

версия для печати



ай вао
Интервью

Композиты на острие 3D-принтинга


Учёные СПбПУ и Сколтеха разрабатывают «софт» и «железо» для трёхмерной печати композиционных изделий

читать полностью читать полностью




Acta Naturae



© ООО «Парк-медиа», 2007-2008

Разработка - Metric

Все права защищены
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100