太陽(yáng)能電池，量子計(jì)算和光動(dòng)力癌癥治療。這些都涉及在磁性和非磁性形式之間切換的分子。以前，這個(gè)被稱為“旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)”的過(guò)程在大多數(shù)情況下被認(rèn)為是緩慢發(fā)生的?，F(xiàn)在，密蘇里大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的萬(wàn)億分之一秒或半皮秒的一半。要知道它的速度有多快 - 手表數(shù)量只需幾秒鐘，運(yùn)動(dòng)游戲的時(shí)間間隔為十分之一秒，光線傳輸速度不到12英寸，十億分之一秒。旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)速度更快。

“典型的分子可以有兩種模式，磁性或非磁性，”MU化學(xué)系教授Arthur Suits說(shuō)。“如果他們'興奮'，例如通過(guò)吸收光，他們可以從一種模式切換到另一種模式。大多數(shù)分子開(kāi)始時(shí)都是非磁性的，但如果你用光激發(fā)它，它就可以轉(zhuǎn)換成磁性分子，反之亦然。 “

眾所周知，由光激發(fā)的分子的自旋翻轉(zhuǎn)通常是低效的，因此它發(fā)生得非常緩慢?；瘜W(xué)反應(yīng)中的旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)是可能的，但很少有例子是已知的。密蘇里大學(xué)的Suits和他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)進(jìn)行散射實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)是否會(huì)在反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生，其中分子束相互碰撞，在真空室內(nèi)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。他們對(duì)他們發(fā)現(xiàn)并與坦普爾大學(xué)化學(xué)系計(jì)算理論教授Spiridoula Matsika合作感到驚訝，他們理解為什么自旋翻轉(zhuǎn)發(fā)生在萬(wàn)億分之一秒的一半，比以前想象的要快得多。

“我們發(fā)現(xiàn)，這種從磁性到非磁性的轉(zhuǎn)變發(fā)生在化學(xué)反應(yīng)之后，因?yàn)榉肿诱诜蛛x，產(chǎn)品正在形成，”Suits說(shuō)。“通過(guò)這一理論，我們可以理解并解釋為什么在這種化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中這種情況非常有效。”

研究人員表示，理解這種行為對(duì)于許多科學(xué)領(lǐng)域至關(guān)重要，例如制造更高效的太陽(yáng)能電池，量子計(jì)算和光動(dòng)力癌癥治療。