作者:J. P. Shaffer 来源:《自然—物理学》 发布时间:2009-8-7 16:06:05
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发现巨大的里德伯分子
 
据《每日科学》网站8月4日报道,由美国俄克拉荷马大学物理系和天文学系的科学家领导的研究小组发现了巨大的里德伯分子,其分子键的大小与红血球相当。由于里德伯原子是基于量子计算体系的原子的关键部分,因此确定里德伯分子如何相互作用非常重要。相关文章发表在最新出版的《自然—物理学》杂志上。
 
巨大的里德伯分子是在两个里德伯原子相互作用时形成的。里德伯原子是一个价电子被激发到高量子态的高激发原子。其价电子距原子实(原子核和其余的电子)很远,能级结构类似于氢原子,俗称巨原子或胖原子。里德伯原子具有许多奇异的特性,如半径大、结合能小及寿命长等,因此被当做探针用来进行基础研究和多方面的应用。
 
两个里德伯原子距离极近时可形成一个巨大的里德伯分子,这是因为电子环绕原子核的轨道运动所产生的波动、起伏可在另一个里德伯原子的位置生成一个电场,使两个里德伯原子发生相互吸引。而外加的电场可改变电子的运动轨迹,并引发两个里德伯原子间作用力的变化。这种通过电场改变电子运动轨迹的能力正是控制分子属性的关键所在,诸如结合能量和振动频率等。通过附加电场使电子发生变化并适应这些分子的属性也是一种独特的性质。
 
里德伯分子的性质使其成为探测量子气体、电磁场性质以及里德伯分子间如何相互作用的理想候选。俄克拉荷马大学物理系的詹姆斯·夏佛博士表示,新一代的量子机械装置将基于微电子结构和材料科学的进展,并将独立原子体系的最佳性质予以融合。对于上述问题的理解将引导学界离新一代量子装置的研制成功更近一步。(来源:科技日报 张巍巍)
 
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