Физики из Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Брауншвейгского технического университета провели уникальное исследование молекул силана и его изотопов. В результате работы им удалось значительно повысить точность измерений спектроскопических параметров этого соединения.
Новые данные о колебательной структуре и внутримолекулярной потенциальной функции молекулы были получены с точностью в десять раз выше, чем существующие научные сведения. Данные параметры играют ключевую роль в решении множества задач в области молекулярной физики, химии и планетологии.
Исследование поможет более точно предсказывать состав атмосферы газовых планет, таких как Юпитер и Сатурн, а также их спутников. Кроме того, результаты могут улучшить технологии производства высокочистых полупроводников, что имеет важное значение для электроники.
Ученые использовали два метода для получения данных о молекуле. Первый метод, «ab initio», основывается на естественных законах, но его результаты значительно уступают экспериментальным данным. Второй метод, полуэмпирический, использует высокоточные экспериментальные данные, однако до недавнего времени не имел достаточной базы для применения.
В ходе экспериментов исследователи сосредоточились на трёх изотопах силана, обладающих высокой симметрией. Они применили новый аналитический подход, который позволил получить спектроскопические данные, превосходящие предыдущие результаты. В итоге был составлен полный список из 6375 колебательных полос для трех изотопов силана, что является значительным достижением в данной области.
Методы, использованные в исследовании, также позволили создать симметризованные колебательные функции, что ранее было сложно реализовать для молекул с высокой симметрией. Это открывает новые возможности для дальнейших исследований в области молекулярной динамики и планетарной науки.
Читайте ещё по теме:
В ТПУ провели исследования об атмосфере газовых планет-гигантов
Физики научились точнее определять состав газовых планет
Учёные ТПУ научились растапливать лёд
