Главная→ Информация для покупателей→ Новости науки→ Эффекты тел в спектрах рентгеновского поглощения жидкой воды
Эффекты тел в спектрах рентгеновского поглощения жидкой воды
Рентгеновская спектроскопия поглощения является мощным экспериментальным методом для исследования локального порядка в материалах с возбуждениями электронов ядра. В рентгеновской абсорбционной спектроскопии (РАС) электронно-дырочное возбуждение исследует локальную атомную среду. Интерпретация спектров требует сложных теоретических расчетов, особенно в такой системе, как жидкая вода, где важную роль играют квантовые эффекты многих тел и молекулярный беспорядок.
Для воды эти расчеты очень требовательны и на сегодняшний день могут быть выполнены только с большими приближениями, которые ограничивают точность рассчитанных спектров. Это вызвало интенсивные дебаты о том, необходим ли существенный пересмотр стандартной картины тетраэдрически связанной воды для улучшения согласованности теории и эксперимента.
Последние достижения в теории и моделировании делают возможными новые вычисления, которые хорошо согласуются с экспериментом, без обращения к общепринятым приближениям. Ученые сообщили о расчете первых принципов рентгеновской абсорбционной спектроскопии воды, которые позволяют избежать приближений предыдущей работы благодаря последним достижениям в теории возбуждения электронов. На основании этих расчетов три особенности, наблюдаемые в экспериментальных спектрах, однозначно приписываются экситонным эффектам с различными характерными длинами корреляции, на которые отчетливо влияют возмущения основной структуры Н-связи, индуцированные изменениями температуры и/или изотопным замещением.
Рассчитанные спектры РАС и их изменение находятся в хорошем количественном согласии с экспериментами. Этот подход требует точных волновых функций квазичастиц, выходящих за рамки приближений теории функционала плотности, учитывает динамику квазичастиц и включает динамический экранирование, а также эффекты перенормировки, обусловленные континуумом возбуждений валентного уровня.
Три особенности, наблюдаемые в экспериментальных спектрах, однозначно приписываются экситонными эффектами: функция pre-edge связана со связанным внутримолекулярным экситоном, функция main-edge связана с экситоном, локализованным в координационной оболочке возбужденной молекулы, а функция post-edge делокализована по более удаленным соседям, как и ожидалось для резонансного состояния. Три функции исследуют локальный порядок на коротком, промежуточном и большем расстоянии относительно возбужденной молекулы.
Таким образом, складывающаяся картина строения воды полностью согласуется с общепринятой тетраэдрической моделью.
- 27 июля 2022
-
Вирус гепатита Е поражает эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга
Ученые обнаружили, что как квазиоболочечные, так и необолочечные HEV могут аналогичным образом проникать через гематоэнцефалический барьер.
- 23 июля 2022
-
Усы как гидродинамические датчики добычи у кормящихся тюленей
Недавно ученые отметили замечательный случай, когда усы способствовали добыванию пищи млекопитающими в экстремальных подводных условиях: глубоком, темном океане.
- 20 июля 2022
-
Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия выявляет активность мозга в движении
Метод fNIRS продвинулся от относительно простых измерений изменений содержания кислорода в крови к сложному методу регистрации реакций мозга в реальном времени, связанных с широким спектром действий и когнитивных задач.
- 16 июля 2022
-
Инъекция шванномы с ослабленным штаммом сальмонеллы индуцирует противоопухолевый иммунитет
Поскольку бактериальная иммунотерапия использовалась при лечении некоторых злокачественных новообразований, ученые оценили ослабленный штамм сальмонеллы в качестве иммунотерапии доброкачественной мышиной шванномы.
- 13 июля 2022
-
Изучен высоко обратимый металлический цинковый анод
Перезаряжаемая металлическая цинковая батарея на сегодняшний день считается важной технологией, которая может устранить цепочку поставок и экономический кризис, вызванный химией на основе лития.