دانشمندان برای اولین بار در تاریخ، پیوند اتم‌ها را مشاهده کردند

ComChemistry: برای اولین بار، پیوند اتم‌ها در زمان واقعی ثبت شد

به گزارش مجله خبری نگار، فیزیکدانان دانشگاه صنعتی گراتس در اتریش، به رهبری پروفسور مارکوس کخ، برای اولین بار در تاریخ علم، به صورت بلادرنگ مشاهده کردند که چگونه اتم‌های منیزیم منفرد در یک خوشه ترکیب می‌شوند. این کار در مجله Communications Chemistry (ComChemistry) منتشر شده است.

تا همین اواخر، مشاهده مرحله اولیه این فرآیند تقریباً غیرممکن بود. اتم‌ها فوراً با هم ترکیب می‌شوند و پیکربندی اولیه آنها از دید ابزار‌ها پنهان می‌ماند. برای غلبه بر این مشکل، دانشمندان به قطرات هلیوم ابرسیال روی آوردند. آنها اتم‌ها را تا دمای ۰.۴ کلوین، که تنها ۰.۴ درجه بالاتر از صفر مطلق (-۲۷۳ درجه سانتیگراد) است، سرد کردند. سپس اتم‌ها را در فاصله میکروسکوپی از یکدیگر نگه داشتند و نوعی "نانو یخچال" ایجاد کردند. در این "یخچال"، اتم‌ها تا زمانی که سیگنال خارجی دریافت نکنند، با هم تعامل ندارند.

این سیگنال، یک پالس لیزر، فرآیند تشکیل خوشه را آغاز کرد. سپس لیزر دوم و روش‌های طیف‌سنجی فوتوالکترون و فوتویون فمتوثانیه به ما این امکان را دادند که نحوه ترکیب اتم‌ها و نحوه توزیع مجدد انرژی بین آنها را ثبت کنیم.

یکی از اکتشافات کلیدی، مشاهده پدیده‌ای به نام تجمع انرژی بود - زمانی که چندین اتم، هنگام ترکیب، انرژی خود را به یک اتم «انتخاب‌شده» منتقل می‌کنند و آن را به حالت انرژی بالا منتقل می‌کنند. این پدیده قبلاً به صورت نظری فرض شده بود، اما برای اولین بار با وضوح زمانی فمتوثانیه (یک کوادریلیونیم ثانیه) ثبت شد.

مارکوس کخ گفت: «ما امیدواریم که این روش جداسازی اتم‌ها با استفاده از هلیوم برای سایر عناصر شیمیایی نیز مناسب باشد.»

به گفته وی، این کشف نه تنها در علوم بنیادی، بلکه به عنوان مثال، در انرژی خورشیدی، جایی که فرآیند‌های انتقال انرژی کارآمد مهم هستند، می‌تواند کاربرد داشته باشد.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری