2017年7月14日
一个研究小组通过分子中的原子波纹成功地观察了光的能量流动。这些见解可能为开发一类材料提供新的方法，这些材料能够提高效率，减小存储设备和太阳能电池的尺寸。欧洲杯足球竞彩
SLAC的直线加速器相干光源的x射线泵浦探测器使用激光产生物质的瞬态，然后用高能(硬)x射线进行探测。(SLAC国家加速器实验室)
一个国际研究小组在能源部工作SLAC国家加速器实验室利用x射线激光实时和无与伦比的细节观察“分子呼吸”，这是分析一类适用于新型存储设备和太阳能电池的化学反应的里程碑之一。分子呼吸是指原子细微的进出运动。
用SLAC的直线相干光源(LCLS)观测到的这些运动波纹，使研究人员能够研究光能和电子之间的能量交换如何发生，以及这如何导致一个铁基分子中的原子的张力和最终运动，这个铁基分子是将光能转化为电能和可切换的小分子磁铁的模型。
该研究小组在《自然通讯》上发表的一篇论文中表示，这些对超快能量再分配的实时、高保真测量，可以为理解几种生物、物理和化学光诱导现象的功能提供重要信息。
这是实验灵敏度上的一个重大飞跃，现在我们可以看到更多正在发生的事情。当我们在空间和时间上都获得越来越高的分辨率时，我们就可以放大分子的细节。
朱diling, SLAC研究员
他们研究的分子包括一个中心铁原子，固定在三个叫做联吡啶的双环结构上。
为了观察它“呼吸”，研究人员首先用激光照射分子，随后立即用x射线激光脉冲分析发生的任何变化。
激光在中心铁原子中激发一个电子，并将其转移到一个固定的联吡啶结构中。当电子在100飞秒，也就是千万亿分之一秒后回到铁原子时，它翻转了铁的磁性。这导致了分子膨胀，从而通过整个结构引发了一种类似呼吸的振荡。
早期用激光实验的测量间接地揭示了这些运动，人们认为联吡啶附件的弯曲在分子运动中起了作用。
然而，这个使用越来越多x射线直接信号的实验证明了这种解释是不正确的。由于每次x射线脉冲仅持续50飞秒，研究人员能够观察到光的电子激发和随后的呼吸过程，这比以往任何时候都要短得多，从而获得实时的简明图像。
研究人员希望利用从分子呼吸中获得的见解来增强诸如记忆存储和染料敏化太阳能电池等技术。
敏化太阳能电池被认为是一种很有前途的选择，在未来的低价格但高效的设备，但他们的吸收染料是由昂贵的稀有金属，如钌。科学家们的目标是使用具有成本效益的铁基化合物，但鼓励分子呼吸的磁开关阻止了太阳能电池上的电流流动。
我们看到分子中有两个相互竞争的过程，以及它们与分子结构的关系。有了这些信息，我们可以找到改变分子结构的方法，以有利于潜在技术应用的可用过程。
亨里克·莱姆克是瑞士自由科学实验室保罗·谢勒研究所的科学家以前的年代胖的年代在审查线性
Lemke是这项研究的主要作者，该研究还包括来自瑞典、丹麦、意大利、法国和SLAC的研究人员。
对于其他应用，这个开关实际上是可取的，所以我们可以创建一个分子存储系统。我在存储设备中，一个可逆过程可以使我们用材料写入和存储数据。
亨瑞克Lemke、员工三英洁具tist在SwissFEL的保罗谢瑞瑞士研究所和以前的年代胖的年代在审查线性
该实验标志着LCLS的x射线泵浦探测器在实现分子动力学可视化方面迈出了重要的一步，该仪器最初于2010年投入使用。为了获得更清晰的分子运动图像，LCLS的科学家们提出了将样本分布到x射线激光束路径中的新方法，他们还开发了特殊的数据分析技术，以解释不同的波动，这些波动实际上会使实验模糊。
这项进步还指出，研究人员目前能够在更短的时间内收集更高质量的数据。LCLS的科学家们现在能够在几分钟内获得信息，而之前的过程需要数周时间收集信息。
LCLS是美国能源部科学用户设施办公室。欧洲杯线上买球