电子旋转的快速舞蹈 - 十分兆秒内的旋转翻转

在调查中刺激了通过金属配合物的光吸收触发的极快自旋翻转过程。© 塞巴斯蒂安迈

化学家研究金属络合物和光的相互作用。

当通过光击中分子时，在许多情况下，开始所谓的“光致”反应。这可以被认为是电子运动和核动作的相互作用。首先，精力充沛地吸收光线“激励”电子，例如可以削弱一些粘合剂。随后，较重的核开始移动。如果在稍后的时间点，核彼此呈现良好的星座，则电子可以从一个轨道切换到另一个轨道。由“旋转轨道耦合”的物理效果控制电子旋转可以在同一时刻翻转。

这种运动的相互作用是分子中的旋转翻转过程通常需要很长的原因。然而，计算机模拟表明，一些金属配合物中的情况并非如此。例如，在所检查的铼络合物中，旋转翻转过程已经在十毫秒秒内发生，即使在这个短时间内，核几乎是静止的 - 偶光在此时间内只移动三千万毫米。该知识对于电子旋转的精确控制特别有用，例如，例如，在量子计算机中。

调查是基于巨大的计算机电力

调查期间最大的困难之一是模拟所需的大量计算机电源。尽管对于小型有机分子，但是现在可以对已经进行了非常准确的模拟，这已经具有适度的计算工作，金属综合体具有更大的挑战。在其他原因之外，这是由于需要包括在模拟中的大量原子，电子和溶剂分子，而且因为只能用来自相对论理论的方程式准确地描述电子旋转。在他们的研究过程中，大学理论化学研究所的科学家在奥地利超级计算机“维也纳科学集团”中花了近100万台电脑。这相当于典型个人计算机上的大约100年的计算机时间。

参考：“通过Sebastian Mai和LeticiaGonzález，2019年9月27日，化学Science.doi：”在水溶液中[Re（CO）3（IM）（IM）（IM）（Phen）] +中的[Re（CO）3（IM）（Phen）] +的非传统的两步旋转动态。
10.1039 / C9SC03671G