2010年6月10
欧洲的物理学家已经成功地瞥见了分子中电子的运动。这些结果对研究界来说是一大福音。知道电子在分子内如何运动将有助于观察和加深我们对化学反应的理解。发表在《自然》杂志上的这项研究得到了欧盟资助的三个项目的支持，这些项目从欧盟获得了总计1440万欧元的财政支持。
XTRA(用于时间分辨和非线性应用的超短XUV(极端紫外线)脉冲)和MAXLAS(新兴x射线科学和技术:激光和加速器物理学的结合)项目在第六框架计划(FP6)的居里夫人迁移计划下分别获得300万欧元和140万欧元的支持。欧洲杯线上买球欧洲激光实验室(“欧洲激光研究基础设施II综合计划”)在第七框架计划(FP7)的“研究基础设施”预算项目下获得了1000万欧元的资金。
由德国马克斯·伯恩非线性光学和短脉冲光谱学研究所所长马克·弗拉金教授领导的物理学家们使用阿秒激光脉冲完成了这项最新的技术壮举。在过去，由于电子速度极快，科学家们无法观察到这种运动。
一阿秒是十亿分之一秒。光在一阿秒内所覆盖的距离不到一毫米的百万分之一。这基本上等于小分子的一端到另一端的距离。通过制造阿秒激光脉冲，科学家们可以捕捉到分子内电子运动的“图片”。
为了这项研究的目的，物理学家观察了氢分子(H2)——只有两个质子和两个电子，专家称H2是“最简单的分子”。该团队使用阿秒激光来确定氢分子中的电离是如何发生的。在电离过程中，一个电子从分子中被移走，而另一个电子的能量状态发生变化。
弗拉金教授解释说:“在我们的实验中，我们第一次证明，在阿秒激光的帮助下，我们真的有能力观察分子中电子的运动。”“首先，我们用阿秒激光脉冲照射一个氢分子。这导致了一个电子从分子中移除——分子被电离了。此外，我们还使用红外激光束将分子分裂成两部分，就像用一把小剪刀一样。”“这让我们可以研究电荷在两个碎片之间是如何分布的——因为一个电子丢失了，一个碎片将是中性的，另一个碎片将带正电。”我们知道剩余的电子可以在哪里找到，也就是在中性部分。”
在过去30年左右的时间里，科学家们一直在使用飞秒激光来观察分子和原子。一飞秒是十亿分之一秒的百万分之一，所以它比一阿秒慢1000倍。利用飞秒激光可以很容易地跟踪分子和原子的运动。
科学家们通过开发阿秒激光帮助推动了这项技术的发展，这有利于自然科学的各种研究，包括这里概述的研究。欧洲杯线上买球
德国马克斯-普朗克研究所für Quantenoptik的合著者马提亚斯·克林(Matthias Kling)博士在评论计算和问题的复杂性时说:“我们发现双激发态，即分子氢的两个电子都处于激发态，也有助于观测到的动力学。”
弗拉金教授总结道:“我们并没有像我们最初预期的那样解决这个问题。相反，我们只是打开了一扇门。但事实上，这让整个项目变得更加重要和有趣。”
来自哥伦比亚、法国、德国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典和英国的科学家对这项研究做出了重要贡献。
来源:心脏的