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斗地主单机版:通过高能超短电子束的散射来探测分子的细微运动

时间:2021/8/27 17:42:29   作者:   来源:   阅读:18   评论:0
内容摘要:每个水分子包含一个氧原子和两个氢原子。一个水分子中带正电的氢原子和相邻水分子中带负电的氧原子之间的氢键网络将它们连接在一起。互联网是“幕后英雄”,它有许多令人困惑的水的特性,但研究人员此前一直无法直接观察水分子与“邻居”之间的相互作用。杨杰,前SLAC领导这项研究的科学家现在清华大学副教授,在接受记者采访时解释说从,由...
每个水分子包含一个氧原子和两个氢原子。一个水分子中带正电的氢原子和相邻水分子中带负电的氧原子之间的氢键网络将它们连接在一起。互联网是“幕后英雄”,它有许多令人困惑的水的特性,但研究人员此前一直无法直接观察水分子与“邻居”之间的相互作用。

杨杰,前SLAC领导这项研究的科学家现在清华大学副教授,在接受记者采访时解释说从,由于氢键的小振幅、高速度,直接观察在实验中是一个很大的挑战。研究人员使用了美国SLAC国家实验室的MeV-UED设备来克服这个问题。MeV-UED是一种高速的“电子摄像机”,通过高能超短电子束的散射来探测分子的细微运动。

在最近的研究中,研究小组创造了厚度为100纳米(厚度仅为人类头发的千分之一)的液体水射流,并利用红外激光振动水分子。随后,他们使用来自MeV的高能电子短脉冲轰击分子,并使用这种方法获得了分子内移动的原子结构的高分辨率快照。每一张快照都是一个框架,串在一起形成一个视频,展示水分子网络对光的反应。他们发现,当一个受激的水分子开始振动时,在量子效应的作用下,它的氢原子会靠近邻近水分子中的氧原子,然后将它们推开。

杨杰说:“很长一段时间以来,科学家们一直试图用光谱学来理解氢键网络,但他们只能间接推断其中的原子运动,还不能直接观察到它。我们第一次直接观察到这些分子之间的相互作用。“量子拖”。我们计划使用这种方法来进一步了解氢键的量子性质,以及它们在水的奇怪性质中所起的作用,以及水的这些性质在许多化学和生物过程中所起的关键作用。”

另一位研究员王希杰说:“最新的研究为水领域的相关研究打开了一扇窗。在此基础上,我们希望揭示水是如何导致地球上生命的起源和生存的,并为可再生能源的发展提供新的信息。”

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