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超高速 X 線レーザーが基本的な超高速ダイナミクスに新たな光を当てる

木曜日, 7 月 17 日, 2014

マンハッタン — スポーツベット ブックメーカーザス州立大学主導の超高速 X 線レーザー研究により、科学者は基本的な分子現象のスナップショットを得ることができました. この発見は分子内の微視的な電子運動に新たな光を当てる.

アルテム・ルデンコ, 物理学の助教授および大学のメンバーである James R. マクドナルドスポーツベット ブックメーカー所; ダニエル・ロールズ, 現在、ハンブルクのドイツエレクトロネンシンクロトロンでジュニアスポーツベット ブックメーカーグループリーダーを務めています, ドイツ, 2015 年 1 月に大学の物理学科に加わる予定の人; そして国際的な共同スポーツベット ブックメーカー者グループは、爆発する分子内の異なる原子間で電子がどのように移動するかをスポーツベット ブックメーカーしました.

スポーツベット ブックメーカー者らは、2 つの原子間のどの距離で電子移動が起こり得るかを測定. 電荷移動プロセス、特に電子移動は光合成と太陽電池にとって重要, 物理学における他の多くの重要な反応を促進する, 化学と生物学.

彼らの観察, "X 線光吸収時のヨードメタン中の電荷移動のイメージング," が日記に掲載されます 科学.

「電子が分子内の近くの原子に到達するまでにどのくらいの距離を進むことができるかについて、非常に基本的な疑問があります, そしてその移行の可能性はどれくらい,"ルデンコは言いました. 「測定する必要がある時間と距離が非常に短いため、この動きの画像をキャプチャするのは困難でした."

答えを見つけるには, 科学者たちは、これら 2 つのパートナーの結合を破壊するために、ヨードメタン分子 (ヨウ素原子とメチル基でできた分子) に超高速光学レーザーを照射しました.

分子は強烈な衝撃を受けました, ヨウ素原子の内殻から電子を剥ぎ取り、フラグメント間の電荷移動をスポーツベット ブックメーカーするための超短 X 線パルス. 実験はリニアックコヒーレント光源を使用して行われました, 世界で最も強力な X 線レーザー. レーザーはカリフォルニアの SLAC 国立加速器スポーツベット ブックメーカー所にあり、フェムト秒の X 線パルスを送信します. 1 フェムト秒は 10 億分の 1 秒.

スポーツベット ブックメーカー者らは、電子が驚くほど長い距離を飛び越えるのを観察することができました - 元の長さの最大 10 倍, 無傷の分子.

「概念的には、スポーツベット ブックメーカーは非常に単純でした,"ルデンコは言いました. 「光学レーザーで分子を分解します, X線を使ってヨウ素原子からいくつかの電子をノックアウトする, レーザーとX線のタイミングを調整することで、隣接するメチル基までの距離を制御します. 次に、生成された正孔を埋めるために、どれだけの電子がメチル側からヨウ素側に移動するかを観察します."

超高速光パルスとX線パルスのユニークな組み合わせにより、このスポーツベット ブックメーカーは最近可能になりました, 粒子検出におけるスポーツベット ブックメーカー者の専門知識.

「近い将来、J センターで超高速レーザーと卓上軟 X 線源を使用して、改善された時間分解能で同様の実験を実行できるようになるでしょう。.R. スポーツベット ブックメーカーザス州立大学のマクドナルド研究室,"ルデンコは言いました.

ルデンコとロールス, スポーツベット ブックメーカーの主任スポーツベット ブックメーカー者を務めた人, 元マックス・プランク高度スポーツベット ブックメーカーグループの同僚と一緒にスポーツベット ブックメーカーを実施, ハンブルクの自由電子レーザー科学センターとドイツ電子シンクロトロンセンター; ハイデルベルクのマックス・プランク核物理学および医学スポーツベット ブックメーカースポーツベット ブックメーカー所, ドイツ; ブラウンシュヴァイクの物理技術連邦大学, ドイツ; SLAC 国立加速器スポーツベット ブックメーカー所; およびソルボンヌ大学とパリ国立科学スポーツベット ブックメーカーセンター, フランス.

ソース

アルテム・ルデンコ
785-532-4470
rudenko@phys.ksu.edu

画像

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Iodomethane molecule

ヨードメタン分子内の電子移動の芸術的な視点. 超高速 X 線レーザーとの相互作用後, メチル基からの電子, 右側, ヨウ素原子にジャンプ, 左側.

画像クレジット:SLAC国立加速器スポーツベット ブックメーカー所

作者

グレッグ・タンメン
785-532-4486
gtammen@k-state.edu

概要

物理学のスポーツベット ブックメーカー者は、爆発する分子内の異なる原子間を電子がどのように移動するかをスポーツベット ブックメーカーしました. 超高速 X 線レーザーの使用, スポーツベット ブックメーカー者らは、2 つの原子間のどの距離で電子移動が起こり得るかを測定. 料金振込プロセス —特に電子伝達 - 太陽電池の光合成に重要, 物理学における他の多くの重要な反応を促進する, 化学と生物学.