Fizikçiler Tarafından Keşfedilen Yeni Moleküler Bağ Bazı Bakterilerden Daha Uzun

Fizikçiler ilk kez, pozitif bir iyon ile bir Rydberg atomu - elektronların çekirdekten normalden çok daha uzakta olan orbitalleri işgal ettiği özel bir uyarılmış durum - arasında moleküler bir bağın oluştuğunu gözlemlediler. Bir Rydberg atomu, aynı atomun normal versiyonundan 1000 kat daha büyük olabilir.

Elektronlarının konumu göz önüne alındığında, bu atomlar, özellikle elektrik ve manyetik alanlara verdikleri tepkiler söz konusu olduğunda, bazı beklenmedik özelliklere sahiptir. Bu nedenle Nature dergisinde de belirtildiği gibi bu atomla oluşan bir bağ daha önce görülmemiş bir şey.

Üç ana moleküler bağ türü vardır. İyonik bağlar, iki zıt yüklü iyonun bir araya gelmesiyle oluşur. Bunun bir örneği sofra tuzudur. Bir kovalent bağ, birbiriyle elektron paylaşan iki veya daha fazla nötr atoma sahiptir. Su bunun klasik bir örneğidir. Üçüncüsü, elektronların bir atom kafesi üzerinde serbest olduğu metalik bağdır. Bunlar metallere iletkenlik ve parlaklık gibi özelliklerini verir.

Bununla birlikte, bir Rydberg atomu ile bir iyon arasındaki bağ tamamen başka bir şeydir. İyon, Rydberg atomunda bir dipol oluşturur, elektrik yükü bir tarafında birikir - ancak iyon onu ters çevirebilir. Yakın mesafede, Rydberg atomu ve iyon, iyona bakan taraf pozitif olacağından birbirini iter. Dahası, negatif taraf pozitif iyona doğru olacak şekilde birbirlerini çekerler. Döndüğü mesafe molekülün uzunluğudur.

Bağ, mutlak sıfırın bir derecenin sadece bir kısmı kadar üstüne soğutulmuş bir rubidyum bulutunda gözlemlendi. Ultra soğuk sıcaklık, hassas bağın oluşmasına imkan vermek için gereklidir. Ekip ilk olarak bazı rubidyum atomlarını elektronlarını atarak iyonize etmek için bir lazer kullandı. Daha sonra ek lazer ışınları diğer atomları Rydberg durumuna uyardı.

Bu noktada, iyon ve Rydberg atomu, dönen elektrik alanı dansına başlar ve bir denge noktası etrafında salınır. Böylece bir molekül oluşur. Elektrik alanlarını ölçen özel bir iyon mikroskobu sayesinde araştırmacılar molekülü görüntüleyebildiler.

Stuttgart Üniversitesi'nde yüksek lisans araştırmacısı olan baş yazar Nicolas Zuber yaptığı açıklamada, "Serbest yüzen molekülü ve bileşenlerini bu mikroskopla görüntüleyebilir ve bu molekülün hizalamasını deneyimizde doğrudan gözlemleyebilir ve inceleyebiliriz." dedi.

Ekip için bir sonraki adım, etkileyici boyutları nedeniyle normal moleküllerden çok daha yavaş olan bu moleküllerin dönme ve titreşim gibi hareketlerini incelemektir.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.