மிக குளிர்ந்த வாயுவில் முக்கோண மூலக்கூறுகளை இணைத்தல்

முக்கோண அமைப்பு கிளாசிக்கல் இயற்பியலில் ஒரு வலிமையான புதிராக உள்ளது. குவாண்டம் நிலை முக்கோண அமைப்பைக் குறிப்பிட தேவையில்லை. ஆனால் விஞ்ஞானிகள் குவாண்டம் கட்டுப்பாடுகளின் கீழ் முக்கோண மூலக்கூறுகளை ஒருங்கிணைக்க முடியுமா? என்ற ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்டனர். இது முக்கியமானது ஆனால் கணக்கிட கடினமாக உள்ளது.

சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமி ஆஃப் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரியைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் பாய் சுன்லியுடன் இணைந்து, சீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர். பான் ஜியான்வே மற்றும் பேராசிரியர் ஜாவோ போ ஆகியோர் முக்கோண மூலக்கூறுகளின் தொடர்புக்கு வலுவான ஆதாரங்களைக் கண்டறிந்தனர். Feshbach அதிர்வு அருகே ²³Na⁴⁰K மற்றும் ⁴⁰K ஆகியவற்றின் மிக குளிர்ந்த கலவைக்கு விகிதம்-அதிர்வெண் (rf-ratio frequency) துடிப்பைப் பயன்படுத்துதல் ஏற்படுத்தப்பட்டது. ஆய்வானது நேச்சரில் வெளியிடப்பட்டது.

மூலக்கூறுகளின் சிக்கலான அதிர்வு மற்றும் சுழற்சி ஆற்றல் அளவுகள் காரணமாக முக்கோண மூலக்கூறுகளின் நேரடி குளிரூட்டல் மிகவும் கடினம். எனவே, மிக குளிர்ந்த இரட்டை வடிவ அணுவை மூலக்கூறுகளுடன் இணைத்து மிக குளிர்ந்த முக்கோண மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதன் மூலம் குழு வேறுபட்ட அணுகுமுறையை ஏற்றுக்கொண்டது. இருப்பினும், பலவீனமான இணைப்பு வலிமையின் காரணமாக, ஃபெஷ்பாக் அதிர்வுகளின் சிக்கலான தன்மை மற்றும் சிக்கலான தன்மை காரணமாக சவாலான மூலக்கூறு தொடர்பை மேம்படுத்துவதற்காக ஒரு அணு-உயிரணு-மூலக்கூறு Feshbach அதிர்வு அறிமுகப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

இந்த வேலையில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் Feshbach அதிர்வுகளை வெளிப்புற rf புலங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் டியூன் செய்தனர் மற்றும் முக்கோண பிணைப்பு நிலை மற்றும் அணு-உயிரணு-மூலக்கூறு சிதறல் நிலை ஆகியவற்றை வெற்றிகரமாக இணைத்தனர்.

முக்கோண மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு rf இழப்பு நிறமாலைமானி மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டது: rf ஸ்பெக்ட்ரம் கணினியில் குறைவான ²³Na⁴⁰K மூலக்கூறுகளுடன் கூடுதல் இழப்பைக் காட்டியது, மேலும் ²³Na⁴⁰K இன் இழப்பு முக்கோண மூலக்கூறுகளின் உருவாக்கத்தைக் குறிக்கிறது. முக்கோண மூலக்கூறுகள் குறுகிய ஆயுளைக் கொண்டிருந்தாலும், Rf துடிப்பின் ஒரு நன்மையைப் போலவே, இன்னும் ஆராய்ச்சியால் பெற முடியும்.

Rf ஸ்பெக்ட்ரத்தை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், அதிர்வு புள்ளிக்கு நெருக்கமான உலகளாவிய உறவை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம் முக்கோண மூலக்கூறின் பிணைப்பு ஆற்றலை ஆராய்ச்சியாளர்கள் மதிப்பிட்டனர். இதன் விளைவாக சிதறல் நிலைக்கும் பிணைக்கப்பட்ட நிலைக்கும் இடையிலான தொடர்புகளிலிருந்து பெறப்பட்ட வலுவான பிணைப்பை நிரூபித்தது.

இந்த வேலை முக்கோண மூலக்கூறுகளின் தொடர்புக்கு முன்னோடியாக இருந்தது மற்றும் மிக குளிர்ந்த இரசாயன இயற்பியல் மற்றும் மூலக்கூறுகளுடன் குவாண்டம் உருவகப்படுத்துதலுக்கு வழி வகுத்தது.

References:

• Yang, H., Wang, X. Y., Su, Z., Cao, J., Zhang, D. C., Rui, J., … & Pan, J. W. (2022). Evidence for the association of triatomic molecules in ultracold 23Na40K+ 40K mixtures. Nature, 602(7896), 229-233.
• Anderegg, L., Augenbraun, B. L., Chae, E., Hemmerling, B., Hutzler, N. R., Ravi, A., & Doyle, J. M. (2017). Radio frequency magneto-optical trapping of CaF with high density. Physical review letters, 119(10), 103201.
• Voges, K. K., Gersema, P., Hartmann, T., Schulze, T. A., Zenesini, A., & Ospelkaus, S. (2020). Formation of ultracold weakly bound dimers of bosonic 23 Na 39 K. Physical Review A, 101(4), 042704.
• Deiglmayr, J., Göritz, A., Best, T., Weidemüller, M., & Wester, R. (2012). Reactive collisions of trapped anions with ultracold atoms. Physical Review A, 86(4), 043438.