Инфракрасные лазеры раскрывают беспрецедентные детали поверхностного рассеяния метана.

В частности, взаимодействие молекул метана с поверхностью катализатора, такой как никель, представляет интерес, если мы хотим получить подробное и содержательное понимание процесса на молекулярном уровне. Но изучение динамики рассеяния многоатомных молекул, таких как метан, было сложной задачей, потому что современные методы обнаружения не могут разрешить все квантовые состояния рассеянных молекул.Лаборатория Райнера Бека в EPFL теперь впервые применила новые инфракрасные лазерные методы для изучения рассеяния метана на поверхности никеля с полным разрешением по квантовым состояниям.

Методы квантового разрешения во многом способствовали нашему пониманию динамики поверхностного рассеяния, но нововведением здесь было то, что команда EPFL смогла расширить такие исследования на метан, объединив инфракрасные лазеры с криогенным болометром: высокочувствительным тепловым детектором, охлаждаемым до 1,8 К, который может улавливать кинетическую и внутреннюю энергию входящих молекул метана.В их экспериментах мощный инфракрасный лазер сначала перекачивает падающие молекулы метана в одно выбранное, колебательно-возбужденное квантовое состояние.

Затем второй лазер в сочетании с болометром используется для анализа распределения квантовых состояний рассеянных молекул. При таком подходе ученые впервые обнаружили высокоэффективный механизм перераспределения колебательной энергии при поверхностном рассеянии.Данные исследования позволят строго проверить современные квантовые теории рассеяния молекулы / поверхности.

Между тем, новый метод лазерной маркировки, представленный в этой работе, широко применим и может быть использован для изучения многих других многоатомных систем молекула / поверхность с беспрецедентной детальностью.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.