«Типичная молекула может иметь два режима: магнитный или немагнитный», – сказал Артур Сьюитс, профессор химии на химическом факультете Университета. "Они могут переключаться из одного режима в другой, если они" возбуждены ", например, поглощая свет. Большинство молекул начинаются как немагнитные, но если вы возбудите их светом, они могут переключиться и превратиться в магнитную молекулу или наоборот."
Хорошо известно, что переворот спина для молекул, возбужденных светом, обычно неэффективен, поэтому он происходит очень медленно. Возможны перевороты в химических реакциях, но известно несколько примеров. Сьютс и его команда из Университета Миссури проверили, могут ли перевороты спина происходить во время реакции, проведя эксперимент по рассеянию, в котором пучки молекул сталкивались друг с другом, создавая химическую реакцию внутри вакуумной камеры.
Они были удивлены тем, что они обнаружили, и стали сотрудничать со Спиридулой Мацикой, профессором вычислительной теории на химическом факультете Университета Темпл, чтобы понять, почему переворот вращения происходит за половину триллионной секунды, намного быстрее, чем считалось ранее.
«Мы обнаружили, что этот переход от магнитного к немагнитному происходит после химической реакции, когда молекулы расходятся и образуются продукты», – сказал Сьютс. «С помощью этой теории мы можем понять и объяснить, почему это происходит очень эффективно в ходе этой химической реакции."
Исследователи говорят, что понимание этого поведения является фундаментальным для многих областей науки, таких как создание более эффективных солнечных элементов, квантовые вычисления и фотодинамическая терапия рака.