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                  科學家首次測到單分子回聲

                  2020-03-02 中國科學報 黃辛
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                    華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室教授吳健團隊與以色列魏茨曼研究所合作,利用超快飛秒激光和符合探測技術,首次實驗觀測到了單分子體系內的超快振動回聲。該研究成果近日發表于《自然—物理》。

                    回聲現象通常被認為是系統對外界激發的集體響應行為。吳健團隊利用兩束時間延時為T的飛秒(10-15秒)激光脈沖,激發Ar2分子的振動波包,在第三束飛秒激光脈沖的作用下波包發生解離,通過符合探測分子解離產生的離子信號,掃描其時間延遲即可“拍攝”振動波包的時空演化行為。類似于最經典的單粒子量子干涉實驗,即單電子或者單光子的空間雙縫衍射實驗。

                    團隊在孤立的分子體系中,利用激光誘導交流斯塔克效應和波包損耗兩種機制產生分子回聲,在2T時間延遲附近,實驗觀測到了單個分子的振動回聲信號。與傳統的回聲相比,振動波包回聲發生在單個的孤立分子內,表現出強烈的量子效應。

                    以色列魏茨曼研究所研究人員的半徑典和全量子的理論模擬,很好地重現了實驗的觀測結果,驗證了單分子回聲產生的物理機制。分子振動波包回聲在其他體系內具有普適性,隨著探測技術的發展,研究人員有望借助單分子振動回聲揭示大分子內部的超快動力學過程和更多物理信息。

                    相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41567-019-0762-7

                  打印 責任編輯:侯茜
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