Ekstremal_kimya
Ultraaşağı temperatur və soyuq atomlar
Kimya aşağı temperaturlar (4K) sahəsini çoxdan mənimsəmişdir; bu mənimsəmənin ən parlaq nəticəsi –kimyəvi reaksiyaların kvant mexanizminin kəşfidir; baryer tunelləmə və onun nəticələri (nəhəng izotop effektləri, reaksiyanın temperaturdan asılı olmayan hüdud sürətləri). 10–4–10–6К temperatur intervalındakı reaksiyaları, ekstremal kimyadan daha çox, “ekzotik” kimyaya uyğun gəlir. Ultrasoyuq atomların alınması onların hərəkətinin optiki kvantın udulması zamanı (atomların lazer soyudulması) dəyişməsidir. Əgər atom və lazer fotonları elə uyğunlaşdırılmışdır ki, udulma aşağı qanadda (spektrin qırmızı tərəfi) gedir, onda fotona qarşı hərəkət edən atomda dopler sürüşməsi səbəbindən rezonans udulması mərkəzə doğru yerini dəyişir və güclənir. Fotonla eyni istiqamətdə olan atomlar üçün doppler effecti rezonansı mərkəzdən sürüşdürür və udulmanı zəiflədir, nəticədə atomlar tormozlayıcı təsirə məruz qalır. Ortoqonal lazer şüalarında yerləşmiş atomlar üç istiqamətin hamısında yavaşıdılırlar, optiki özlü (qatı) mühit yaranır, belə mühitdə atomlar sanki dayanır, onların kinetik temperaturu 10–4–10–6К, hətta 10–10К temperatura düşür. Belə ultrasoyuq atomların kristall qəfəsləri (məsələn 85Rb atomlarının həcmi mərkəzləşmiş atomları) alınmışdır, optiki difraksiyanın köməyi ilə qəfəsin parametrləri, kollektiv rəqslərin tezliyi təyin edilmişdir. Beləliklə, maddənin yeni halı, qaz kristalı alınmışdır. Kristal qaz halı hətta həyəcanlanmış ridberq atomları üçün də mühahidə olunmuşdur. Kristal qaz halında enerji kollektiv – çox hissəcikli qarşılıqlı təsirdən yaranır. Adi qazlar üçün isə enerji cüt, bimolekulyar toqquşmalarla əlaqədardır. Enerjinin ötürülməsinin kollektiv xarakteri, rezonans elektrik sahələrində 3,0 və 3,4 V/sm iki Rb ridberq atomu arasında 25s1/2-24p1/2 və 33s1/2-34p1/2 rezonans keçidlərinin genişləndirilməsi ilə yaranır. Faktiki olaraq bu aşağıdakı rezonans reaksiyasıdır: Bu reaksiyada atomların biri baş kvant ədədini azaldır (25-dən 24-ə), digəri isə artırır (33-dən 34-ə). Bu keçidlərin 300 mkK temperaturda spektral xətlərinin genişlənməsi, ridberq atomlarının funksiyası kimi göstərir ki, hətta çox kiçik sıxlıqlarda 108 – 109 atom/sm3 atomların halı “yumşaq” kristala və ya amorf bərk maddəyə uyğun gəlir. Bu nəticə seziumun ridberq atomları üçün də 108 – 109 atom/sm3 sıxlıqlarda müşahidə olunmuşdur. Ultrasoyuq, kinetik enerjidən mərhum atomlar dəqiq spektroskopiya və metrologiya, atom-atom və atom-səth potensiallarının zondlaşdırılması, bir atomlu mazerin kvant elektrodinamikasının postulatlarının eksperimental yoxlanılması üçün maraq doğurur. Kristallik qazda atomların optik həyəcanlandırılması ilə elektron – həyəcanlandırılmış atomlar alınır, bu atomlar digər atomlarla reaksiyaya girərək kristallik qaza implant olunan eksimer molekullar əmələ gətirir. Molekul və mayelərin lazerlə soyudulması məsələləri də maraq doğurur. Ultrasoyuq nanoreaktorlar–ultraaxıcı heliumun damcılarıdır (4000 atom); onlar qaz molekullarını götürərək (məsələn HCN) onların damcılarda assisiatlarını əmələ gətirir. Onların quruluşu lazer və kütlə-spektroskopiyası üsulları ilə təhlil edilir. HCN molekulları “baş-quyruq” prinsipi ilə birləşərək xətti oliqomerlər əmələ gətirir. Ultrasoyuq damcılardakı molekul assosiatları molekulların qarşılıqlı təsirinin tədqiqat üsullarından biridir. Bu reaksiyada atomların biri baş kvant ədədini azaldır (25-dən 24-ə), digəri isə artırır (33-dən 34-ə). Bu keçidlərin 300 mkK temperaturda spektral xətlərinin genişlənməsi, ridberq atomlarının funksiyası kimi göstərir ki, hətta çox kiçik sıxlıqlarda 108 – 109 atom/sm3 atomların halı “yumşaq” kristala və ya amorf bərk maddəyə uyğun gəlir. Bu nəticə seziumun ridberq atomları üçün də 108 – 109 atom/sm3 sıxlıqlarda müşahidə olunmuşdur. Ultrasoyuq, kinetik enerjidən mərhum atomlar dəqiq spektroskopiya və metrologiya, atom-atom və atom-səth potensiallarının zondlaşdırılması, bir atomlu mazerin kvant elektrodinamikasının postulatlarının eksperimental yoxlanılması üçün maraq doğurur. Kristallik qazda atomların optik həyəcanlandırılması ilə elektron – həyəcanlandırılmış atomlar alınır, bu atomlar digər atomlarla reaksiyaya girərək kristallik qaza implant olunan eksimer molekullar əmələ gətirir. Molekul və mayelərin lazerlə soyudulması məsələləri də maraq doğurur. Ultrasoyuq nanoreaktorlar –ultraaxıcı heliumun damcılarıdır (4000 atom); onlar qaz molekullarını götürərək (məsələn HCN) onların damcılarda assisiatlarını əmələ gətirir. Onların quruluşu lazer və kütlə-spektroskopiyası üsulları ilə təhlil edilir. HCN molekulları “baş-quyruq” prinsipi ilə birləşərək xətti oliqomerlər əmələ gətirir. Ultrasoyuq damcılardakı molekul assosiatları molekulların qarşılıqlı təsirinin tədqiqat üsullarından biridir.