CO 分子は、低温の塩結晶表面で自然に空間的に秩序化し、配向します。驚くべきことに、それらは気相分子の集合体のように振る舞います。振動エネルギーが CO 結合に蓄積されると、塩は傍観者に近くなり、エネルギーは CO 分子間で再分配され、他のすべてを犠牲にしていくつかの CO 分子にプールされます。
現在、干渉するレーザービームからの周期的な電場によって生成される光格子を使用して、多くの刺激的な量子物理学が実行されています。しかし、劈開された塩の結晶の表面の周期的な電場がこの目的に役立つとしたらどうでしょうか?これを念頭に置いて、吸着物と基質の結合ができるだけ小さいシステムを見つけることに着手しました。その努力の中で、吸着された分子とそれが吸着された固体との間のエネルギー移動の最初の例を発見しました。原稿「表面に吸着された分子のゾンマーフェルト地上波限界」は、これらの観察について説明しています。
1909 年、ゾンマーフェルトは地平線を越えた無線通信の物理学を探求しました。彼は、均一な屈折率を持つ半空間と相互作用する振動点双極子をモデル化し、地上波の数学的基礎を導出しました。地上波により、視界のない地平線を越えた無線通信が可能になります。 1974 年、Chance、Prock、および Silbey (CPS) は、この理論を拡張して近接場効果を含め、分子の放射寿命が反射および吸収固体からの距離に応じてどのように変化するかを説明し、Drexhage、Kuhn などの画期的な実験をうまく説明しました。これは、不活性スペーサー層を使用してミラー表面の近くに分子を配置しました。この論文では、NaCl に吸着された CO(v≲20) の振動緩和が CPS の予測に従うことを示します。
分子と基板の間にスペーサー層がないにもかかわらず、CO から NaCl への振動エネルギー移動は、ゾンマーフェルトの地上波画像に類似した赤外線放射場を介してのみ進行します。これは、吸着物の振動とそれが結合している固体との間の結合の最も弱いメカニズムであり、エネルギーの流れのダイナミクスにとって通常非常に重要な原子間力が完全に無視できるという興味深い限定ケースです。ゾンマーフェルトの地上波限界内にある双極子吸着体の場合、吸着体分子間の双極子間相互作用の強度は、固体への吸着体結合をはるかに超えます。
主な参考文献
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