本文转自:中国科学报化学反应研究不再像“抽盲盒”科学家实现对氢分子的立体动力学精准调控研...|化学反应研究不再像“抽盲盒”( 二 )


反应物速度不同 , 产生的碰撞能量也不一样 。 “就像两辆汽车对撞过程中速度不同 , 因此撞击能量不同 , 碰撞产生的破坏力也有很大差别 。 ”王玉奉解释说 。
团队进行了3种碰撞能量下的实验 , 能量分别为0.5eV、1.2eV、2.07eV , 碰撞能量极高 。 实验测量表明 , 在不同能量下 , 反应物HD以不同的取向发生碰撞 , 导致的结果也明显不同 。
理论与实验的“双剑合璧”
研究组内成员将张东辉和杨学明的合作称为“双剑合璧” 。
“他们一个搞理论 , 一个做实验 , 理论计算不仅能揭示实验观测背后的物理机制 , 还能进行精确的预测 , 让实验测量避免大海捞针 , 实验和理论相互促进 , 能取得很好的效果 。 ”肖春雷说 。
为了理解动力学过程 , 张东辉的理论团队开展了非绝热量子动力学模拟 。 论文的共同第一作者黄嘉宇介绍:“非绝热过程在分子反应中扮演着重要角色 , 只有开展非绝热量子动力学模拟 , 才能精确解释涉及非绝热过程的分子反应实验结果 。 ”
本文转自:中国科学报化学反应研究不再像“抽盲盒”科学家实现对氢分子的立体动力学精准调控研...|化学反应研究不再像“抽盲盒”】该模拟过程精确重现了实验所观测到的现象 , 并且结合极化微分截面理论方法 , 详细分析了反应中存在的立体动力学效应 。 团队在考虑干涉和不考虑干涉两种情况下 , 发现了其结果有明显差别 , 并揭示了量子干涉现象在垂直碰撞构型反应中发挥的重要作用 。
“之前的化学反应研究可能像抽盲盒 , 由本来的量子属性决定 , 科研人员不能自主控制 , 我们只有一定概率抽取到想要的结果 。 ”张东辉说 , “但现在我们可以通过激发特定化学键并控制它的方向 , 得到想要的结果 。 ”
理论与实验结果的一致性 , 验证了通过氢分子量子态空间取向的操控 , 可以对化学反应进行精细调控 , 为将来建立精确的化学反应理论体系、发展主动调控化学反应的方法提供了新的思路 。
“未来我们会研究更低碰撞能或更高碰撞能的多原子化学反应的立体控制效应、反应共振、量子干涉等现象 。 ”张兆军对《中国科学报》说 。
相关论文信息:
http://doi.org/10.1126/science.ade7471