中國(guó)科學(xué)家首次觀(guān)測(cè)到化學(xué)反應(yīng)中的“幾何相位”效應(yīng)(央廣網(wǎng)發(fā) 大連化物所供圖)
央廣網(wǎng)大連12月14日消息(記者賈鐵生)記者從中科院大連化物所獲悉,,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)王興安教授,中科院大連化物所孫志剛研究員,、張東輝院士,、楊學(xué)明院士等人,,利用自主發(fā)展的具有國(guó)際上最高分辨率的交叉分子束離子成像裝置,,結(jié)合高精度量子分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論分析,,對(duì)氫原子和氫氘分子反應(yīng)中的“幾何相位”效應(yīng)展開(kāi)深入研究并取得重大突破,。研究成果于12月14日在線(xiàn)發(fā)表在國(guó)際著名期刊《科學(xué)》雜志上。
在實(shí)驗(yàn)上,,王興安和楊學(xué)明等人自主研制了一臺(tái)獨(dú)特的結(jié)合閾值激光電離技術(shù),,以及離子速度成像技術(shù)的交叉分子束反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究裝置,使得實(shí)驗(yàn)上獲得的氫原子產(chǎn)物的散射角度分辨率達(dá)到了世界上同類(lèi)儀器的最高水平,。利用這一裝置,,研究小組成功地測(cè)得了氫原子+氫氘分子→氫氣+氘原子反應(yīng)的全量子態(tài)分辨產(chǎn)物速度影像,在實(shí)驗(yàn)上觀(guān)測(cè)到了轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)分辨的氫氣產(chǎn)物前向角分布快速振蕩結(jié)構(gòu),。在理論計(jì)算上,,孫志剛等人發(fā)展了獨(dú)特的描述化學(xué)反應(yīng)中幾何效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)理論,并基于張東輝等人發(fā)展的高精度的勢(shì)能面,,通過(guò)精確量子動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn),,只有引入“幾何相位”效應(yīng)的理論計(jì)算才能正確地描述實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)到的前向散射振蕩結(jié)構(gòu)。該進(jìn)展是科學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算的又一次“完美結(jié)合”,,用交叉分子束和量子化學(xué)方法首次定量了化學(xué)反應(yīng)中的“幾何相位”作用,,把化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的一個(gè)“不可能”變成了“可能”!