Исследователи Сибирского федерального университета вместе с коллегами показали, что с помощью рентгеновского излучения можно выделять одно отдельное колебательное движение среди всего ансамбля колебаний молекулы.
© VAlex / Фотодом / Shutterstock
Даже простые молекулы, такие как вода, постоянно двигаются сложным образом. Их атомы колеблются в разных направлениях и с разными частотами, что называется колебательными модами. Суммарное движение молекул складывается из этих разных колебательных мод и часто называется «молекулярным танцем».
Физики из Германии, Швеции, России, Швейцарии и Бразилии научились выделять в этом молекулярном танце отдельные моды с помощью эффекта пространственных ворот — локализации отдельных колебательных состояний в результате рассеяния рентгеновских лучей.
Свои эксперименты ученые проводили в Швейцарии. Для них они брали молекулы воды в газообразной форме, облучали их рентгеновским излучением синхротрона и в результате после обработки получали спектры рассеяния рентгеновских лучей на отдельных колебательных модах молекулы.
Ученые говорят, что разработанный ими механизм подходит для точного контроля химических реакций: если с помощью рентгеновского излучения можно сфокусироваться на отдельных колебаниях, то в перспективе можно будет и менять эти отдельные колебания, например накачивая их энергией.
В перспективе метод может быть использован для более сложных систем из фотохимии или биофизики. В ближайшее время ученые планируют опробовать возможности нового метода на молекулах воды в жидкой фазе.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications
Источник: chrdk.ru
