| 2022年6月17日 |
對氫鍵的新光譜見解（（Nanowerk新聞）氫鍵對材料科學，物理和化學具有基本興趣。一支包括來自拜羅伊特大學的科學家在內的國際團隊現在已經使用一種新方法實現了對氫鍵形成的令人驚訝的見解，該方法可以在高壓研究中應用NMR光譜。 |
| 研究結果發表在自然通訊（（“在極壓條件下氫鍵對稱動力學的結構獨立性”），可能是包含對稱氫鍵的材料的目標設計的起點，因此具有非凡的，潛在的技術上有趣的特性。 |
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| 當水冷凍成冰時，水分子的球模型通過氫鍵鎖定在六角形結構中。 |
| 在自然界中，氫鍵是化學鍵合的弱形式，非常普遍。它們對較大的分子係統具有穩定作用，例如，對DNA作為遺傳物質的載體的結構。每當氫原子介導兩個分子或兩個非常大分子的兩個部分之間的相互作用時，就會存在氫鍵。 |
| 在此過程中，氫原子和形成相反“橋頭”的兩個原子的靜電電荷至關重要。具有極大的科學意義的是這些原子之間中途氫原子位於其中的結構。這種對稱氫橋通常伴隨著非凡的物理特性，例如超導性或超級價值。 |
| 到目前為止，研究尚未對氫鍵及其對稱性的運行原因和模式有更深入的了解。然而，貝瑞特大學，林克平大學和北京高壓科學技術高級研究中心的研究人員之間的緊密合作現已取得了決定性的進步：這是巴伐利亞實驗研究所開發的一種方法BayReuth大學的地球化學和地球物理（BGI）將鑽石砧細胞中的材料樣品暴露於極高的壓力，並同時使它們可以接受NMR光譜研究，已應用於氫鍵的分析。 |
| 因此，在BGI實驗室中，可以在截然不同的材料中以先前未接觸的精度檢測到氫鍵：在冰階段和X中，在D期D矽酸鎂中，以及在亞鐵和非多產氧化氫化合物中。在所有情況下，氧原子均形成橋頭。 |
| 特別是，新方法使識別氫原子的空間位置成為可能，並闡明發生氫鍵對稱的條件。 |
| 結果使研究人員感到驚訝：盡管所研究材料的化學成分和結構截然不同，但氧原子之間氫鍵的行為非常相似。研究人員發現，在壓縮對稱性下發生在特定的氧氧距離處。正是在這種距離處，壓力導致氫原子位於氧原子之間的中途。 |
| 此外，NMR數據表明，氫鍵對稱不是電子自旋躍遷的觸發因素 - 與有時在研究中所假設的相反。 |
| “在我們的研究中已經證明了對稱氫鍵本身是一種物理現象。它們獨立於其環境的化學和量子機械性能形成，也與周圍環境的結構特征無關。”，新研究的主要作者。 |
| 在BAYREUTH大學的BGI上，他與Leonid Dubrovinsky教授和他的團隊合作開發了新方法，用於在高壓和高溫研究中應用NMR光譜。自2022年以來，Meier博士一直在北京的高壓科學技術高級研究中心工作。 |
| BGI的Leonid Dubrovinsky教授說：“現在，我們對氫鍵對稱的物理機製有了更多的了解。NMR光譜在高壓研究中的應用，可以使BGI的Leonid Dubrovinsky教授對材料性質的獨特定期進行新的見解。 |
