近日，中科院大連化學(xué)物理研究所研究員孫志剛、院士楊學(xué)明和中國(guó)科技大學(xué)教授王興安合作，在H+HD→H2+D反應(yīng)中的幾何相位效應(yīng)研究取得新進(jìn)展。相關(guān)研究發(fā)表于《自然—通訊》。 zY11.!2  
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幾何相位效應(yīng)是一種量子力學(xué)現(xiàn)象，是系統(tǒng)的哈密頓絕熱沿著閉合的參數(shù)回路周期性變化時(shí)，在波函數(shù)上引入的附加相位。幾十年來(lái)，該現(xiàn)象在凝聚態(tài)物理研究領(lǐng)域被廣泛關(guān)注，其與量子霍爾效應(yīng)以及拓?fù)浣^緣體的研究，都有密切關(guān)系。 Z}X oWT2f  
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在分子體系中，幾何相位效應(yīng)在勢(shì)能面間的錐形交叉區(qū)域附近產(chǎn)生。在過(guò)去的研究中，研究人員對(duì)幾何相位效應(yīng)對(duì)于分子光譜的影響已有了比較充分的認(rèn)識(shí)。但是在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，由于化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性，長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員對(duì)幾何相位效應(yīng)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的影響并沒(méi)有確切的認(rèn)識(shí)。 f&=WgITa  
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孫志剛介紹大連化物所研究團(tuán)隊(duì)和王興安團(tuán)隊(duì)合作，在2018年首次觀測(cè)到了能量為2.77電子伏時(shí)H+HD→H2+D反應(yīng)中的幾何相位效應(yīng)，其反應(yīng)能量高于錐形交叉點(diǎn)（錐形交叉產(chǎn)生于2.5電子伏能量左右），因而幾何相位效應(yīng)相對(duì)比較明顯。 NY(z
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此次研究工作則側(cè)重于反應(yīng)能量低于錐形交叉點(diǎn)的幾何相位效應(yīng)的研究。能量越低，幾何相位效應(yīng)越微弱，因而研究難度也更大。研究人員通過(guò)進(jìn)一步發(fā)展離子成像交叉分子束技術(shù)和基于超球坐標(biāo)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論，在2.28電子伏反應(yīng)能量的地方，成功觀測(cè)到了H+HD→H2+D反應(yīng)中的幾何相位效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)和之前2.77電子伏反應(yīng)能量處的幾何相位效應(yīng)不同，在較低能量處，幾何相位效應(yīng)不僅僅體現(xiàn)在前向散射振蕩上，而且也較多地體現(xiàn)在后向散射振蕩上。 DHI%R<  
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研究團(tuán)隊(duì)采用經(jīng)典軌線理論分析，揭示了幾何相位效應(yīng)來(lái)自于直接反應(yīng)途徑和漫游反應(yīng)途徑的干涉效應(yīng)。充分證實(shí)了在采用波恩奧本海默近似之后，化學(xué)反應(yīng)中的幾何相位效應(yīng)是真實(shí)存在的。幾何相位效應(yīng)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的影響，是以影響微分截面的角分布樣式而體現(xiàn)的。（劉萬(wàn)生 黃寅） k4HE'WY  
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