Các nhà khoa học ghi lại hình ảnh thời gian thực đầu tiên của các electron phá vỡ liên kết

Các nhà khoa học từ Đại học Giao thông Thượng Hải đã đạt được một bước đột phá khi ghi lại được những hình ảnh thời gian thực đầu tiên về các electron và hạt nhân nguyên tử di chuyển đồng thời khi một phân tử phá vỡ liên kết. Sử dụng kỹ thuật nhiễu xạ electron siêu nhanh (UED) tiên tiến kết hợp với phân tích hàm phân bố cặp điện tích (CPDF) mới, nhóm nghiên cứu đã có thể hình dung chuyển động của electron và nguyên tử trong phân tử amoniac (NH₃) trong quá trình phân ly quang học. Quá trình này bao gồm kích thích một electron từ orbital cặp đơn của nitơ lên orbital chống liên kết, kích hoạt các thay đổi cấu trúc bao gồm chuyển động uốn cong giống như chiếc ô và sự phá vỡ liên kết N–H. Các phương pháp nhiễu xạ truyền thống có thể theo dõi hạt nhân nguyên tử nhưng thiếu độ nhạy để phát hiện sự thay đổi mật độ electron. Bằng cách nâng cao UED đến độ chính xác không gian và thời gian chưa từng có và sử dụng phân tích CPDF, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc tách biệt và lập bản đồ các tương tác hạt nhân–hạt nhân, electron–hạt nhân và electron–electron trong thời gian thực. Điều này cho phép họ quan sát cách các electron hóa trị dịch chuyển và cách các nguyên tử hydro—thường khó theo dõi do