Femtokimya

Femtokimya, yeni moleküller (ürünler) oluşturmak üzere kendilerini yeniden düzenleyen moleküller (reaktantlar) içindeki atomların hareketini incelemek için çok kısa zaman aralıklarında (yaklaşık 10−15 saniye veya bir femtosaniye, dolayısıyla adı) kimyasal reaksiyonları inceleyen fiziksel kimya alanıdır.  1999'da Ahmed Zevail, bu alandaki öncü çalışmaları nedeniyle, bir moleküldeki atomların, lazer ışığıyla yanıp sönen kimyasal bir reaksiyon sırasında nasıl hareket ettiğini görmenin mümkün olduğunu gösteren öncü çalışmaları nedeniyle Kimyada Nobel Ödülü'nü aldı.

Femtokimyanın biyolojik çalışmalarda uygulanması, kök halka RNA yapılarının konformasyonel açıklamasının aydınlatılmasına da yardımcı olmuştur.

Birçok yayın bu yöntemle kimyasal reaksiyonları kontrol etme olasılığını tartıştı ancak bu hala tartışmalı bir konudur. Bazı reaksiyonlardaki adımlar femtosaniye zaman çizelgesinde ve bazen attosaniye zaman ölçeklerinde gerçekleşir, ve bazen ara ürünler oluşturur. Bu ara ürünler, başlangıç ve son ürünlerin izlenmesinden her zaman elde edilemez.

Pompa-prob spektroskopisi 
En basit yaklaşım ve hala en yaygın tekniklerden biri, pompa-prob spektroskopisi olarak bilinir. Bu yöntemde, kimyasal reaksiyon sırasında meydana gelen işlemleri araştırmak için aralarında değişken zaman gecikmeli iki veya daha fazla optik vuru kullanılır. İlk vuru (pompa), tepkimeye giren maddeden birini uyararak ya da bir bağı kırarak tepkimeyi başlatır. İkinci darbe (sonda) daha sonra reaksiyonun ilerlemesini başlattıktan belirli bir süre sonra sorgulamak için kullanılır. Reaksiyon ilerledikçe, reaksiyona giren sistemin prob darbesine yanıtı değişecektir.  Pompa ve prob darbeleri arasındaki zaman gecikmesini sürekli tarayarak ve yanıtı gözlemleyerek çalışanlar reaksiyonun ilerlemesini zamanın bir fonksiyonu olarak yeniden yapılandırabilir.

Örnekler 
Femtokimya, brom ayrışmasının zamanla çözülen elektronik aşamalarını göstermek için kullanılmıştır. 400 nm lazer darbesi ile ayrıldığında, elektronlar 140 fs'den sonra tamamen ayrı ayrı atomlara lokalize olur, Br atomları 160 fs sonrası 6.0 Å ayrılır.

Ayrıca bakınız 
 Femtoteknoloji 
 Ultrahızlı lazer spektroskopisi 
 Ultra kısa darbe

Kaynakça

Konuyla ilgili yayınlar 
Andrew M. Weiner (2009). Ultrafast Optik Wiley. ISBN 978-0-471-41539-8 .

 Femtokimya: Kimyasal Bağın Ultrafast Dinamiği , Ahmed H Zewail, World Scientific, 1994

Dış bağlantılar 

 Ultra hızlı lazer darbeleriyle atom ve moleküllerin kontrolü ve problanması 

Fiziksel kimya
Ultrahızlı spekroskopi
İncelenmemiş çeviri içeren sayfalar