Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in Duitsland en Oostenrijk meldt dat het mogelijk is om foto-emissie-orbitale tomografie te gebruiken om σ-orbitalen te detecteren. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances, de groep beschrijft het aanpassen van één aspect van foto-emissie orbitale tomografie om σ-orbitalen zichtbaar te maken.

Scheikundigen en natuurkundigen werken al vele jaren aan het in kaart brengen van de bol die rond atoomkernen bestaat. σ of π.

Al vele jaren gebruiken onderzoekers scanning tunneling microscopen om de structuur van atomen beter te begrijpen, met name de diepte van de potentiaalput van een bepaald elektron. De aanpak werkt waarschijnlijk alleen voor een beperkt aantal schelpen, meestal in π-orbitalen. Daarom hebben onderzoekers gezocht naar andere manieren om de schelpen te bestuderen.

In 2009 ontwikkelde een groep onderzoekers een nieuwe benadering genaamd foto-emissie orbitale tomografie. Het betrof het schijnen van ultraviolet licht op een oppervlak en vervolgens het meten van de energieën (en hoeken) van de elektronen die werden uitgeschakeld als gevolg van het foto-elektrische effect. De techniek werd gebruikt om -orbitalen in kaart te brengen, maar er ontstonden problemen bij het proberen om σ-orbitalen in kaart te brengen. Toch geloofden onderzoekers dat het zou moeten werken - ze hebben zelfs een manier gevonden om het wiskundig te bewijzen. In deze nieuwe poging vonden de onderzoekers een manier om de eerdere problemen te omzeilen, waardoor de techniek kon worden gebruikt met σ-orbitalen.

De aanpak die in de nieuwe poging werd gebruikt, omvatte het toepassen van synchrotronstraling. Dit breidde het energiebereik uit dat wordt gebruikt in het foto-emissie-orbitale tomografieproces. Maar het toevoegen van zo'n energiebron creëerde een ander probleem:hoe de resultaten te meten. Om dat probleem op te lossen, ontwikkelde het team een ​​aangepast programma dat gegevens uit het tomografieproces analyseerde en een gedetailleerde analyse van de σ-orbitalen opleverde. De onderzoekers ontdekten dat de spectra dicht bij voorspellingen lagen, en de resultaten beantwoordden ook onopgeloste problemen in de wetenschap van de oppervlaktechemie. Vervolgens gaan ze kijken of hun methode in realtime kan worden gebruikt. + Verder verkennen

Onderzoekers beantwoorden belangrijke vraag over elektronentoestanden

© 2022 Science X Network