Een degeneratie of conische kruising komt voor in veel van de experimenteel relevante ultrakoude (T <10 ^-3 kelvin, 1 kelvin=-273,15°C) reactiesystemen, resulterend in een geometrische fase (GP) die veel van de ultrakoude reactiesnelheden wijzigt.

Vanwege de potentiële toepassing bij het beheersen van ultrakoude chemie, de zogenaamde GP-effecten hebben veel aandacht getrokken. Echter, het mechanisme van GP-effecten in het ultrakoude reactieproces blijft onduidelijk.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van prof. Zhang Dong Hui van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen onthulde voor het eerst de aard van GP-effecten in de ultrakoude chemische reactie.

Hun resultaten werden gepubliceerd in de Journal of Physical Chemistry Letters op 26 februari.

De onderzoekers berekenden de tijdonafhankelijke verstrooiingsgolffunctie van de ultrakoude O + OH → H + O ₂ reactie met behulp van de nieuw ontwikkelde tijdsafhankelijke golfpakket (TDWP) dynamische methode.

De analyse van de totale verstrooiingsgolffunctie onthulde voor het eerst de aard van de kwantuminterferentie en de bijbehorende GP-effecten in dit ultrakoude reactieproces. En deze golffunctieanalyse kan worden gegeneraliseerd naar andere ultrakoude reacties die een kegelvormig snijpunt bevatten.

Deze studie biedt een nieuwe manier om mechanistische inzichten te verschaffen voor de dynamiek en controle van ultrakoude chemische reacties.