【新的化學鍵，可能在極端磁場】

八方

【新的化學鍵，可能在極端磁場】

 

氦分子在非常高的磁場形成的呢？

白色矮人和中子分在極端的磁場，化學結合的第三種類型的可能發生。

這是的理論化學家在挪威發現的，誰使用計算機模擬表明，作為尚未看不見的分子形成的磁場遠遠高於那些在地球上建立。

高中化學學生被教導，有兩種​​類型的化學鍵， - 在其中一個原子捐贈一個電子到另一原子的和共價鍵，離子鍵，在其中共享的電子。

事實上，真正的化學債券通常介於兩者之間。

當兩個原子走到了一起，他們的原子軌道相結合，形成分子軌道。

對於每兩個原子軌道結合，形成有兩個分子軌道。

其中之一是比任一原子軌道的能量低，並且被稱為成鍵軌道。

其他的“反鍵”軌道或者是原子軌道的能量比是較高的。

與否原子實際上將鍵的分子軌道中的電子的總能量是否是低於原來的原子軌道中的電子的總能量確定。

如果是的話，將大力青睞鍵的形成，將形成債券。

鍵合和反鍵

泡利不相容原理不允許兩個以上的電子（可容納兩個，如果他們有相反的自旋）從一個單一的軌道。

如果每個原子的原子軌道只包含一個電子，既可以進入成鍵軌道時，軌道結合。

因此，這兩個電子被降低能源和鍵的形成是積極的青睞。

但是，如果包含兩個電子的四個電子的原子軌道進入反鍵分子軌道。

因此，總的來說，兩個電子鍵的形成降低他們的能源，而能源提出的兩個電子。

在正常情況下，反鍵軌道總是中提出的能量以上的能量更高的能量比原子軌道成鍵軌道的低能量的原子軌道的能量低於較遠。

這意味著，其粘合和其反鍵軌道充滿化學鍵將總是有一個較高的能量比從它會形成的原子軌道。這樣的鍵，因此，將不會形成。

這是為什麼惰性氣體原子，具有全外原子軌道，幾乎從來沒有在地球上形成的分子。

但現在啟蘭格和他的同事們在奧斯陸大學使用其稱為倫敦這並非總是如此，其他地方的計算機程序開發。

倫敦創建數學模型的分子軌道的磁場的影響下，為約10 5  T。這是遠遠強於30-40ţ字段，可以在實驗室和具有化學鍵的影響不大。

改變規則

大領域相關的研究天文的對象，如白矮星-磁場可以達到10 5  T -中子星，字段可能高達10 10  T. 在這樣的條件下，該小組已表明的接合變化的規則。

特別地，反鍵軌道的能量被降低，當一個雙原子分子進行強烈的垂直磁場。

分子的滿粘和反鍵軌道，如雙原子氦，仍然可以大力青睞。

團隊的領導者特里格弗布Helgaker解釋倫敦的複雜性使該集團進行計算，其他人都發現根本不可能。

我們可以做精確的計算所有方向的磁場的分子，他說。

人們已經做了相同類型的電子結構計算過，但我相信他們的計算是有限的領域是平行於分子軸的情況。

該研究成果發表在科學，激光物理研究所在漢堡大學，德國的彼得Schmelcher的，在隨後的評論，說：原子，分子和凝聚態系統暴露在強磁場中代表一個迷人的話題，而這工作添加了一個關鍵的結合機制。

有趣的是，他接受了一顆白矮星周圍存在的領域，將在實驗室中，在可預見的將來，是無法實現的，他看到了另一種方式進行測試，實驗組的模型可能。里德伯原子高激發的原子，可以是一個“i”的大小的點。

由於里德伯原子之間的鍵長是如此之大，庫侖相互作用是更小的，，和Schmelcher認為，它可能會因此有可能用它們來產生磁場的強度可比。

關於作者

添蜗杆是一個總部設在英國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jul/20/new-chemical-bonds-possible-in-extreme-magnetic-fields