다롄 화학물리연구소, 다롄 코히어런트 라이트 스테이션을 사용하여 분자의 고도로 여기된 상태에서 최초의 로밍 반응 채널 발견

화학 반응에서, 특별한 유형의 반응 메커니즘인 확산 반응은 과학자들로부터 광범위한 관심을 끌었습니다. 중국과학원 대련화학물리연구소(이하 DICP)는 로밍의 보편성을 입증하는 대련 간섭광원을 이용하여 분자의 고 여기 상태에서 로밍 반응 채널의 첫 번째 사례를 발견했습니다. 화학반응에서의 반응 메커니즘을 연구하고, 화학반응을 이해하고 예측하는 새로운 관점을 제시합니다.
이번 연구 결과는 다롄 화학물리연구소 Yuan Kaijun 연구원과 Yang Xueming 학자로 구성된 실험팀과 Fu Bina 연구원, Zhang Donghui 학자의 이론팀이 함께 완료했으며 그 결과가 저널에 게재된 것으로 알려졌습니다. 베이징 시간 2월 16일 과학.
화학반응이 일어나는 것은 '산을 넘는다'와 같다. 전통적인 화학 반응의 전이 상태 이론에서 반응은 주로 최소 에너지의 경로를 따릅니다. 마치 "등산가"가 일반적으로 가장 적은 양의 에너지를 소비하기 위해 가장 낮은 능선을 찾아 높은 산을 넘는 것과 같습니다. 일부 화학 반응에서는 분자가 산봉우리 주변에서 "원형"으로 이동할 수 있습니다. 미시적인 관점에서 볼 때, 원자나 그룹은 분자에서 즉시 이탈하지 않고 오히려 우주비행사가 우주에서 "로밍"하는 것처럼 분자 근처, 분자 근처에서 "돌아다니고" 있습니다. "로밍"하고 결국에는 로밍 반응인 전통적인 화학 반응과 다른 생성물을 형성합니다.
21세기 초, 과학자들은 처음으로 로밍 반응을 발견했습니다. 그 이후로 확산 반응 메커니즘의 분석은 분자의 낮은 전자 및 바닥 상태로 제한되었습니다. DCLS(Dalian Coherent Light Source)의 출현으로 문제가 해결되었습니다. DCLS(Dalian Coherent Light Source)는 상하이 응용물리연구소(SIAP)와 협력하여 팀이 개발한 중국 최초의 극자외선 자유전자 레이저이며, 극자외선에서 작동하는 세계 유일의 자유전자 레이저 사용자 장치입니다. 파장대. Dalian Coherent Light Source에서 고휘도, 파장 조정이 가능한 극자외선 광을 출력함으로써 모든 분자는 특정한 매우 여기된 상태로 여기될 수 있습니다.
Yuan Kaijun 연구원과 Yang Xueming 학자로 구성된 팀은 수년 동안 분자 광화학 반응 연구에 종사해 왔으며 항상 높은 여기 상태에서 분자의 로밍 반응이 존재한다고 믿었습니다. "대련 응집성 광원을 개발할 때 우리 팀은 사전에 여러 가지 연구 방향을 독립적으로 제시했고, 성간 분자 광화학도 그 중 하나입니다." Yuan Kaijun은 "Dalian Coherent Light Source는 분자의 높은 여기 상태 반응 메커니즘 연구에 대한 문을 열었다고 말할 수 있습니다."라고 말했습니다.
팀은 Dalian Coherent Light Source를 사용하여 매우 여기된 상태의 이산화황 분자를 준비하고 자체 개발한 고해상도 이온 이미징 기술과 결합하여 여기된 상태 산소 생성물의 양자 상태 분포를 조사했습니다. 133nm 대역 근처에서 이산화황 분자의 해리에 의해 생성된 여기 상태 산소 생성물은 두 가지 진동 양자 상태 분포를 나타내는 것으로 나타났습니다.
이후 연구원 Bina Fu와 학자 Donghui Zhang 팀은 독자적으로 개발한 고정밀 들뜬 상태 포텐셜 에너지 표면 구성 방법과 제품 양자 상태 분해능의 동역학 계산을 사용하여 실험적으로 관찰된 현상을 정확하게 재현하여 이산화황 분자가 높은 여기 상태는 확산 반응을 통해 진동 역학 분포가 높은 산소 생성물을 생성할 수 있는 반면, 기존의 최소 에너지 경로는 진동 역학 분포가 낮은 산소 생성물만 생성합니다. 실험적 결과와 이론적 결과 사이의 일치는 매우 들뜬 상태 확산 반응 채널의 존재를 확인하고 확산 반응이 화학 반응에서 널리 퍼져 있음을 보여줍니다.
"이번 연구를 통해 우리는 이전 화학 반응 이론에 대한 새로운 인식을 불러일으켰고, 전통적인 화학 반응 이론으로는 설명할 수 없었던 많은 현상을 확산 반응 메커니즘으로 설명할 수 있어 화학 반응의 본질에 대한 이해가 더욱 높아질 것입니다. " Yang Xueming 학자는 "기초 연구의 모든 혁신은 인간 인지의 경계를 확장하고 인간 지식 보유량을 확장합니다."라고 말했습니다.