Sådan laver man en kemisk binding til et 'spøgelsesatom'
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Sådan laver man en kemisk binding til et 'spøgelsesatom'

Den røde prik angiver atomets placering, og de blå farver angiver sandsynlighedsfordelingen for elektronen i et hydrogenatom – med mørke farver for de største sandsynligheder. Illustration: M. Eilies/Purdue University

Det er børnelærdom, at kemiske bindinger som minimum kræver to atomer. Og dog.

I en artikel i Physcial Review Letters viser forskere fra Purdue University, at det teoretisk set burde være muligt at lave en binding fra et atom til et ikke-eksisterende 'spøgelsesatom'.

Forskerne angiver tilmed en metode til, hvordan dette skal gøres, og de anviser metoder til at tjekke, om et sådant eksperiment giver det rigtige resultat. Så de har derved sparket bolden videre til eksperimentalfysikere eller -kemikere.

De kalder deres binding for en spøgelses-trilobit-binding.

Fossiler af trilobit. Illustration: wikicommons

Trilobitmolekyler er det navn, forskere har givet til molekyler, hvor et Rydbergatom, som er et atom i en eksiteret tilstand, er bundet til et atom i grundtilstanden.

De har fået dette navn, fordi formen for den ydre orbital, som elektronen befinder sig i, minder om formen for trilobitter, der er en gruppe af uddøde leddyr, der levede på Jorden i den geologiske æra Palæozoikum for 542-251 millioner år siden.

Nu forklarer Matthew Eiles og Co., at man i et Rydbergatom også kan opnå denne trilobitfacon, uden at Rydbergatomet er bundet til et andet atom, men hvor det ser ud som om, det er bundet til et spøgelsesatom.

I deres artikel tager de udgangspunkt i et hydrogenatom, som i grundstilstanden med et såkaldt hovedkvantetal på 1, har en diameter på ca. en tiendedel nanometer.

Eksiterer man dette til en tilstand med et hovedkvantetal på 70, vil elektronen være længere borte fra atomkernen.

Påtrykker man derefter kortvarigt et magnetfelt og et pulseret elektrisk felt over et tidsrum, der sammenlagt udgør et tocifret antal mikrosekunder, vil elektronen, når felterne er fjernet igen, være i en orbital med en facon som i trilobitbindingen.

Forskerne vurderer, at denne tilstand uden problemer vil opretholdes i mindst 200 mikrosekunder – og måske længere. Ved temperaturer omkring 10 K kan tilstanden opretholdes i flere millisekunder, skriver forskerne i deres artikel.

Det er ikke indlysende, at dette skulle have nogen umiddelbare anvendelser, men det vil være oplagt at undersøge, om en sådan kunstigt fremstillet binding vil have en betydning for hastigheden af kemiske reaktioner.

Emner : Kemi
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten