固态稠密氢分子首次捕捉到长期不为人知的j=0 转动激发信号

大皖新闻3月15日报道,中国科学院合肥物质科学研究院的刘晓迪研究员这次给科研界带来了新发现。他和国际团队合作,在固态稠密氢分子中首次捕捉到了长期不为人知的ΔJ=0转动激发信号,这个现象违背了人们熟悉的拉曼选择定则,只允许ΔJ=±2的跃迁。 氢分子因为结构简单,是量子力学中最具代表性的模型之一,它能帮助人们理解复杂的量子转动与振动现象。为了能深入研究高压环境下的氢体系,研究团队自主搭建了一个高性能的低波数拉曼光谱系统。利用这个系统,他们此前已经取得了不少成果:绘制出了压力高达350 GPa的高压低温相图,还发现了一种新的量子相II’,以及核量子效应主导的反常相图,让存在了三十年的氢和氘相图得到了更新。 有了这些经验做铺垫,研究人员对系统进行了优化升级。这次他们把目光投向了高压稠密的氢、氘及其混合物,进行了系统的压力-温度拉曼光谱测量。结果终于让人惊喜:那个ΔJ=0的“隐藏”信号首次被明确观测到了。 更有意思的是这个信号的变化规律:在气态状态下,这个激发的拉曼位移是零;但一旦压力增加到固态阶段,位移就偏离了零值。