新華社華盛頓4月17日電 美國哈佛大學日前發布公報說,該校一個團隊在實驗室中首次用雷射使兩個單原子結合成一個分子,實現了對化學反應的微觀精確操控。
傳統觀點認為,化學反應的發生源於大量反應物分子的隨機碰撞,當反應物分子能量與碰撞方向達到一定條件時,才能生成新的分子。
在最新研究中,哈佛大學化學與化學生物學助理教授倪康坤和同事一起,用雷射「鑷子」捕獲一個鈉原子和一個銫原子,將它們冷卻到極低溫度,並用雷射使它們達到激發態,從而誘發反應,生成新的分子,研究人員將其稱為「偶極分子」。整個反應在一個真空裝置中完成。
公報援引倪康坤的話說:「每個化學反應從微觀層面看都是原子或分子的結合。我們所做工作的不同之處在於能更好地控制這種結合。」
研究人員還說,在實驗中,被稱作「偶極分子」的微觀生成物存在時間很短,但是表明了化學反應可以用雷射而非催化劑誘發。他們認為,這種「偶極分子」可以構建一種新型量子位,有望用於研製更高效元件並促進量子計算發展。
相關論文發表在新一期美國《科學》雜誌上。
倪康坤認為,用這種方法可以在實驗室中生成一個「偶極分子」,那麼應該也可以生成更大更複雜的分子。下一步,研究團隊將嘗試控制非激發態原子發生反應,生成存在時間更長的分子。
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