Российские исследователи впервые провели комплексное изучение сигналов электронов в зеркальных молекулах, закрученных в левую или правую сторону. Как сообщает ТАСС со ссылкой на Центр научной коммуникации МФТИ, измерения с помощью специальных спектроскопов позволили обнаружить два набора сигналов, пригодных для создания новых методов выявления таких веществ.
Ученые установили, что регистрируемый сигнал образуют два различных физических вклада. Один возникает во время туннелирования электрона, второй — при его возвращении к молекуле. Каждый компонент можно отдельно включать и отключать, изменяя единственный параметр эксперимента — относительную фазу двухцветного лазерного поля.
Работу выполнили профессор МФТИ Олег Толстихин и доцент МФТИ Кирилл Базаров. Они исследовали перспективную методику определения направления закрученности органических веществ. Многие молекулы в живых клетках имеют только правую или левую форму, при этом зеркальные варианты одного вещества способны по-разному воздействовать на организм и быть как полезными, так и опасными.
Биологи, химики и фармацевты разрабатывают способы получения только одной из двух зеркальных форм молекул. Физики, в свою очередь, создают методы распознавания таких веществ и определения их закрученности при помощи света или других электромагнитных волн.
В исследовании применялась спектроскопия перерассеянных фотоэлектронов, которая дает возможность получать сведения о структуре молекулы с помощью находящихся в ней электронов. Сильная лазерная вспышка вырывает электрон из молекулы, затем его разгоняют, возвращают назад и сталкивают с ионизированной молекулой.
Ранее не было точно известно, на каких этапах движения электрон получает данные о пространственной форме молекулы, что затрудняло повышение качества измерений. Серия расчетов и экспериментов выявила две такие стадии и показала, что наблюдать каждую из них можно на уже существующем оборудовании. По оценке исследователей, результаты позволят ускорить разработку надежных способов определения формы зеркальных молекул.