Tá imoibrithe aistrithe muirir imbhuailte (CCTRanna) le fáil go forleathan i dtimpeallachtaí casta gáis-chéim cosúil le meán idir-réaltach, atmaisféir phláinéadacha, agus plasmas, etc. Tá sé tábhachtach go heolaíoch iniúchadh a dhéanamh ar mheicníochtaí CCTRanna ag an leibhéal móilíneach chun anailís a dhéanamh ar éabhlóid an ábhair agus ar phróisis aistrithe fuinnimh. sna timpeallachtaí casta gáis-chéim seo.Ar móide móide N2 → Is é Ar móide N2 móide an córas eiseamláireach clasaiceach chun dinimic CCTRanna a imscrúdú, agus rinneadh imscrúdú forleathan air go turgnamhach agus go teoiriciúil le leathchéad bliain anuas. staidéir turgnamhacha agus teoiriciúla le leathchéad bliain anuas. Mar sin féin, tá an t-eolas ar an meicníocht aistrithe muirear ag leibhéal móilíneach an chórais mhúnla seo teoranta mar gheall ar an gconspóid idir staidéir thurgnamhach éagsúla agus an easpa comhaontaithe idir ríomhanna turgnamhacha agus teoiriciúla. Tá sé seo mar gheall ar an réiteach fuinnimh sách íseal ar thástáil táirge i dturgnaimh roimhe seo, rud a fhágann go bhfuil sé deacair dáileadh staid chandamach na dtáirgí imoibrithe a fháil; i dturgnaimh roimhe seo, chuimsigh na léasacha iain imoibreáin an dá stáit chandamacha casadh-fhithise d'iain Ar móide, .i. an bunstaid Ar plus (2P3/2) agus an staid sceite Ar plus (2P1/2), rud a d'fhág gur deacair idirdhealú a dhéanamh idir staideanna fithiseacha éagsúla na n-ian Ar móide le ranníocaíochtaí coibhneasta na dtáirgí imoibrithe.
Dhear grúpa Gao Hong, taighdeoir ag an Saotharlann um Dhinimic Imoibriúcháin Mhóilíneach, Institiúid na Ceimice, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, gléas tras-bhíoma chandamach stát-roghnach ian-mhóilín. Sroicheann a réiteach fuinnimh an leibhéal tosaigh d'ionstraimí comhchosúla ar domhan. Is é an staidéar seo an chéad cheann a bhain úsáid as ianú léasair chun bíomaí ian bíogacha ard-íonachta a ullmhú i stáit chandamach ar leith. Tá fuinneamh cinéiteach an léas iain inchoigeartaithe go leanúnach sa raon 1.0-5.0 eV, le leathadh fuinnimh cinéiteach de 150-300 meV. Idir an dá linn, dhear an fhoireann córas íomháithe treoluas ian tríthoiseach, ar féidir leo díriú treoluas agus fócas ama na n-ian táirge a bhaint amach ag an am céanna, le réiteach treoluas suas le 1.5 faoin gcéad.
Le déanaí, tá dul chun cinn tábhachtach déanta ag an bhfoireann maidir le staidéar a dhéanamh ar imoibriú aistrithe muirear stát-roghnaithe an fhithis casadh Ar plus (2P3/2) ＋ N2 → Ar ＋ N2 móide (v′, J′). Sa staidéar seo, ullmhaíodh léas ian bíogach Ar plus (2P3/2) sa bhunstaid fhithis spin-a le íonacht níos fearr ná 97 faoin gcéad trí úsáid a bhaint as modh ianaithe ilfótóin feabhsaithe athshondais. Sroicheann an léas ian lárionad an imoibrithe tar éis díriú luasmhoillithe, trasnaíonn sé go hingearach leis an léas móilíneach ultrasonaic imbhuailte N2 agus téann sé faoi imoibriú aistrithe luchta. Rinneadh dáileadh treoluas tríthoiseach an táirge imoibrithe N2 móide iain a thomhas go beacht trí fheiste íomháithe treoluas ian tríthoiseach. Fuarthas na híomhánna scaipthe is fearr a réitigh an turgnamh go dtí seo (Fíor a), agus den chéad uair, rinneadh dáileadh creathadh agus trasdinimiciúil an táirge N2 móide iain agus a gcomhghaol leis an uillinn scaipthe a thomhas go cruinn. Rinne an tOllamh Hua Guo agus an Dr. Dandan Lu ó Ollscoil Nua-Mheicsiceo, SAM, ríomh hopping dromchla trajectory lán-thoiseach ar an gcóras imoibrithe. Tháinig na ríomhanna ar chomhaontú leathchainníochtúil leis na torthaí turgnamhacha, a léirigh don chéad uair an meicníocht aistrithe muirear láidir atá ag brath ar dhinimic tonnchrith an imoibrithe (Figs. bd). Taispeántar go bhfuil dhá mheicníocht aistrithe muirear go hiomlán difriúil ag an imoibriú ag an am céanna. Is é ceann amháin an meicníocht aistrithe muirear clasaiceach Harpoon arna chinneadh ag idirghníomhaíochtaí fadraoin, a tharlaíonn go príomha i gcainéal táirge N2 móide (v′=1). Tá na hiain N2 móide a tháirgtear leis an bpróiseas seo comhchruinnithe sa réigiún scaipthe chun tosaigh agus tá excitation rothlach íseal acu (Fíor c). Tá ról mór ag an meicníocht eile sa chainéal táirge N2 móide (v′{{{= 2). Déantar na táirgí cainéil a dháileadh go príomha sa réigiún ar aghaidh ach tá excitation rothlach ard (Fíor d), atá ar neamhréir le tuar an tsamhail imbhuailte crua-sféar clasaiceach. Léiríonn ríomhaireachtaí teoiriciúla gur próiseas scaipthe glóire imbhuailte crua (HCLS) é seo de bharr cothromaíocht íogair idir féidearthachtaí aistarraingthe fada-raoin tarraingteach agus gearr-raoin an dá mhóilín imoibreáin, agus sin é an chéad uair a chonaic eolaithe scaipeadh uatha. meicníocht in imoibriú muirear-aistrithe.
Fíoraíonn an obair seo an staidéar cinéiteach ar aistriú muirear imbhuailte ó stát chandamach go stát chandamach, agus soiléiríonn sé an chonspóid atá ann le fada sa staidéar ar an imoibriú aistrithe muirear clasaiceach Ar móide móide N2 → Ar móide N2 móide . Foilsíodh na torthaí taighde ábhartha in Nature Chemistry (DOI: 10.1038/s41557-023-01278-y). Thacaigh Acadamh Eolaíochtaí na Síne, Fondúireacht Eolaíochta Nádúrtha Beijing agus an tIonad Taighde Náisiúnta d'Eolaíochtaí Móilíneacha i mBéising leis an obair thaighde.
Rinne ICC agus daoine eile dul chun cinn maidir le staidéar a dhéanamh ar fhrithghníomhartha aistrithe luchta le roghnú staid fhithis spin-
(a) Léaráid scaipthe den táirge N2 móide , (b) dáiltí staid chandamach rothlaithe arna ríomh go teoiriciúil de leibhéil éagsúla fuinnimh tonnchreatha de N2 móide agus ceapacha comhghaolaithe de excitations rothlacha in aghaidh uillinneacha scaipthe don v′=1 (c) agus v′=2 (d) leibhéil fuinnimh chreathadh N2 móide .
