Гёттинген ғалымдары молекулалық орбитальдарды 3D-де бейнелеп, фемтосекундтық видеоға жол ашты
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Гёттинген университетінің зерттеушілері алғаш рет наномасштабты органикалық молекуланың толқындық функциясының үш өлшемді бейнесін алды. Жаңалық фотоэлектрондық спектроскопияны қайта өңделген алгоритмдермен біріктіріп, зертханалық жағдайда аз көлемдегі деректерден молекулалық орбитальдарды қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Бұл электрондар динамикасының фемтосекундтық бейнежазбаларын жасауға жол ашады.
Толқындық функцияның үш өлшемді визуализациясы
Толқындық функция – тікелей бақылау мүмкін емес іргелі кванттық-механикалық шама. Гёттинген университетінің ғалымдары электрондар импульсін өлшеу үшін фотоэлектрондық спектроскопияны қолданып, толқындық функцияның жартысын оның күйін өзгертпей алды. Кейін жетілдірілген компьютерлік алгоритмдер жетіспейтін жартысын қалпына келтіріп, көміртегі атомдары арасындағы қашықтықтан да жоғары ажыратымдылықпен молекулалық орбитальдың толық үш өлшемді бейнесін алуға мүмкіндік берді. Бұрын мұндай 3D-визуализация ірі синхротрондық қондырғыларда ұзақ өлшеуді қажет ететін, бұл оның қолданылуын шектеді.
Ультра жылдам видеоға жол
Гёттинген тобы екі негізгі жаңалық ұсынды. Біріншіден, сенімді 3D-бейнелерді құру үшін айтарлықтай аз эксперименттік деректерді қажет ететін қайта өңделген алгоритм. Екіншіден, ультра қысқа импульстерді генерациялайтын зертханалық жұмсақ рентген сәулелену көзі. Бұл әдістерді біріктіру динамикалық толқындық функциялардың үш өлшемді суреттерін алуға және электрондар қозғалысының фемтосекундтық бейнежазбаларын жасауға мүмкіндік береді. Нәтижелер Nature Communications журналында жарияланды. Әдіс химиялық байланыстардың түзілуі мен үзілуін нақты уақыт режимінде тікелей бақылауға мүмкіндік береді деп күтілуде.
Бұдан әрі
Әдісті күрделі биологиялық жүйелер немесе өнеркәсіптік катализаторларды зерттеуге бейімдеу бойынша жұмыстар жалғасады. Алайда оның мұндай қолданыстарға қаншалықты жылдам ыңғайластырылатыны әзірге белгісіз.
1 дереккөз
Гёттинген ғалымдары молекулалық орбитальдарды 3D-де бейнелеп, фемтосекундтық видеоға жол ашты
