화학 결합에 대해 알려진 대부분의 것은 휴식 중의 분자를 연구하는 것입니다. 그러나 분자가 빛을 흡수 할 때, 그들의 구성 원자는 진동을 시작하여 화학 결합의 모양을 빠르게 변화시킨다. 이것은 분자가 서로 어떻게 반응하는지 극적으로 변화시킬 수 있습니다.
이러한 초고속 시간 척도에서 원자의 역학을 연구하는 것은 어려웠지만 최근에는 새로운 X- 선원이 새로운 가능성을 열었습니다. 캘리포니아 멘로 파크에있는 SLAC National Accelerator Laboratory의 LINAC Coherent Light Source (LCLS) X-Ray Free-Electron 레이저에서 과학자들은 고 에너지 해상도 분해도 분광법 또는 HEROS라는 혁신적인 기술을 개발했습니다.
여기에는 진동 분자를 통해 레이저 펄스와 동기화 된 고 에너지 전자를 통과시킨 다음 전자가 다양한 각도로 흩어지는 방식을 분석하는 것이 포함됩니다. 이를 통해 연구원들은 분자 화학 결합의 길이와 각도가 실시간으로 어떻게 변하는 지 직접 관찰 할 수 있습니다.
개념 증명 실험에서, 팀은 SLAC에서 펨토초 레이저 펄스에 부딪히는 일산화탄소 분자를 연구했습니다. 실험은 실시간으로 빛 후 탄소-산소 결합 길이의 시간 의존적 변화를 측정 하였다.
SLAC의 박사후 연구원이자 12 월 17 일에 물리적 검토 서한에 발표 된 연구의 주요 저자 인 Giulia Pinardi는“우리는 분자의 여러 부분 사이에서 에너지가 어떻게 흐르는 지 이해하고 싶다”고 말했다.
이 경우, 일산화탄소는 광 흡수 후 진동하여 분자가 유리 탄소 및 산소 원자로 분리되는 것을 방지합니다. 이 움직임을 자세히 캡처함으로써 팀은 분자 진동이 화학 반응성에 어떤 영향을 미치는지에 대해 많은 것을 배울 수 있습니다.
앞으로 팀은 Heros 기술을 사용하여보다 구체적인 분자 운동을 조사 할 계획입니다. 그들은 또한 새로운 약물이나 물질의 설계와 관련이있는보다 복잡한 분자에서 화학 반응을 따르기를 원합니다.
공동 저자 인 Mike Minitti는“Heros는 본질적으로 Strobe Photography와 같습니다. ?
