โมเลกุลของน้ำจะพลิกกลับระหว่างสวิตช์ศักย์ไฟฟ้า

โมเลกุลของน้ำจะพลิกกลับระหว่างสวิตช์ศักย์ไฟฟ้า

ส่วนต่อประสานระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์นั้นยากต่อการตรวจสอบ โครงสร้างของน้ำที่พื้นผิวเหล่านี้ส่งผลต่อปฏิกิริยาสำหรับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายอย่าง รวมทั้งส่งผลต่อประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรด ตอนนี้นักวิจัยที่นำโดยJian-Feng LiและJun Chengได้รวมการจำลอง Raman spectroscopy และab initioโมเลกุลแบบไดนามิกเพื่อศึกษาการวางแนวของโมเลกุลของน้ำ

ที่พื้นผิวไฟฟ้าเคมี นักวิจัยสามารถระบุรูปแบบ

น้ำที่มีลักษณะเฉพาะสามแบบที่อินเทอร์เฟซโดยใช้วิธีการของพวกเขาในขณะที่กวาดความต่างศักย์ไปทั่วอิเล็กโทรด นักวิจัยใช้เทคนิคที่ช่วยเพิ่มสัญญาณรามัน – แสงกระจัดกระจายซึ่งให้ข้อมูลรายละเอียดสูงของโครงสร้างที่กำลังศึกษา ในกรณีนี้คือน้ำที่เชื่อมกับผิวหน้า พวกเขาวางอนุภาคนาโนทองคำที่มีเปลือกซิลิกาบางเฉียบ (เพื่อให้มีส่วนต่อประสานเฉื่อย) บนพื้นผิวผลึกเดี่ยว Au (111) และใช้อคติที่อาจเกิดขึ้นเพื่อสร้าง “ฮอตสปอต” ระหว่างพื้นผิวผลึกเดี่ยวกับอนุภาคนาโน ที่ “ฮอตสปอต” นี้ สัญญาณรามันมีขนาดใหญ่กว่ากลุ่มสัญญาณที่อยู่รอบๆ หกลำดับ จากการเปลี่ยนแปลงทางสเปกโตรสโกปีที่บันทึกไว้เมื่อพวกเขาปรับเปลี่ยนศักยภาพข้ามอิเล็กโทรด นักวิจัยได้ค้นพบระบบการสั่งน้ำที่แตกต่างกันสามแบบที่พื้นผิว

การจำลองชี้ไปที่การวางแนวของน้ำนักวิจัยสามารถศึกษาการวางแนวของโมเลกุลของน้ำที่พื้นผิวอิเล็กโทรด Au (111) ได้โดยใช้ การจำลองแบบไดนามิกของโมเลกุล ab-initio การจำลองแสดงให้เห็นข้อตกลงที่ดีกับการ ทดลอง ในแหล่งกำเนิดของรามันซึ่งระบุทิศทางที่แตกต่างกันสามทิศทางของโมเลกุลของน้ำซึ่งเป็นหน้าที่ของอคติศักย์เชิงลบ

น้ำพิสูจน์แล้วว่าตายด้วยไฟฟ้าที่ส่วนต่อประสานที่ความเอนเอียงที่อาจเกิดขึ้นที่ -1.3 V ต่ำกว่าศักยภาพของประจุเป็นศูนย์ (PZC เมื่อพื้นผิวอิเล็กโทรดไม่มีประจุ) โมเลกุลของน้ำจะ “ขนาน” กับพื้นผิวอิเล็กโทรด ระหว่าง -1.3 ถึง -1.85 V โมเลกุลของน้ำจะเอียงเล็กน้อยเพื่อให้พันธะไฮโดรเจนตัวหนึ่งเอียงจนเกือบขนานกับพื้นผิว และอีกอันเอียงไปทางอิเล็กโทรดที่มีประจุลบ ซึ่งเป็นแนวที่นักวิจัยอธิบายว่าเป็น “หนึ่ง-H-down” ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า เศษส่วนของโมเลกุลของน้ำจะปรับทิศทางตัวเองให้อยู่ในรูปแบบ “สอง-H-down”

ผลลัพธ์พื้นฐานเหล่านี้ช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเรา

เกี่ยวกับน้ำส่วนต่อประสานที่พื้นผิวไฟฟ้าเคมี ซึ่งอาจช่วยให้พยายามปรับพฤติกรรมอิเล็กโทรดให้เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นถึงพลังของการวัดแบบสเปกโตรสโกปีแบบคัปปลิ้งด้วยวิธีการคำนวณ Rodejohann กล่าวต่อว่า “ในแบบจำลองมาตรฐานที่ไม่มีมวลนิวทริโน คุณจะมีสสารและปฏิสสารในปริมาณเท่ากันที่ผลิตขึ้นในเอกภพยุคแรก สิ่งเหล่านี้จะทำลายล้างออกจากจักรวาลด้วยรังสีเพียงอย่างเดียว แต่เนื่องจากเราอยู่ที่นี่ เราจึงรู้ว่าบางสิ่งบางอย่างต้องทำให้เกิดความไม่สมดุลเล็กน้อยระหว่างสสารและปฏิสสาร การได้เห็นการสลายตัวแบบดับเบิ้ลเบตาแบบไร้นิวตริโนจะเป็นการยืนยันความคิดของเรามากมายเกี่ยวกับวิธีที่บางสิ่งรอดชีวิตมาได้” อย่างไรก็ตาม การสังเกตสิ่งนี้เป็นเรื่องยากมาก

Enriched Xenon Observatory (EXO) ในนิวเม็กซิโกมองหาการสลายตัวแบบดับเบิ้ลเบตาที่ปราศจากนิวทริโนในซีนอนเหลว 200 กก. ที่เสริมสมรรถนะด้วยซีนอน-136 ซึ่งเป็นนิวเคลียสที่อุดมด้วยนิวตรอนซึ่งถือเป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับกระบวนการนี้ แนวคิดก็คืออิเล็กตรอนพลังงานสูงสองตัวที่ปล่อยออกมาในกระบวนการสลายตัวจะแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมซีนอนอื่น ทำให้เกิดการตกตะกอนของอิเล็กตรอนที่สามารถตรวจจับได้

ค้นหาแบเรียมความท้าทายประการหนึ่งที่นักฟิสิกส์ EXO เผชิญอยู่คือการแยกแยะเหตุการณ์ที่หายากยิ่งเหล่านี้ออกจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีประเภทอื่นที่สามารถผลิตอิเล็กตรอนได้เช่นเดียวกัน วิธีแก้ปัญหาตามที่William Fairbankจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโดและเพื่อนร่วมงานระบุคือการมองหานิวเคลียสแบเรียม-136 ที่เกิดจากการสลายตัวของซีนอน-136 แบบดับเบิ้ลเบตา “ไม่มีการสลายตัวของพื้นหลังอื่นใดที่จะผลิตอะตอมแบเรียม-136 ที่บริเวณการสลายตัว” เขาอธิบาย

แฟร์แบงค์และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนา

เทคนิคในการดึงไอออนแบเรียมเดี่ยวจากถังซีนอนเหลวโดยใช้โพรบซีนอนที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำโดยมีหน้าต่างแซฟไฟร์ขนาดเล็กที่ปลาย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าไอออนแบเรียมสามารถระบุได้โดยใช้เลเซอร์สเปกโทรสโกปี นักวิจัยแนะนำว่าการพัฒนาเทคนิคต่อไปอาจเป็นวิธีการระงับสัญญาณพื้นหลังในการทดลองครั้งต่อไป ซึ่งจะเรียกว่า nEXO และจะมีซีนอนเสริมสมรรถนะจำนวน 5 ตัน

การสลายตัวของนิวเคลียสที่แปลกใหม่ในเครื่องตรวจจับสสารมืด ความท้าทายอีกประการหนึ่งที่นักวิจัยต้องเผชิญคือซีนอน-136 เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีการสลายตัวแบบดับเบิ้ลเบตาแบบธรรมดา นี่เป็นกระบวนการที่หายากมากซึ่งผลิตอิเล็กตรอนสองตัวและแอนตินิวทริโนสองตัว การระบุแบเรียมไอออนจะพิสูจน์ได้เพียงว่ามีการสลายตัวของเบตาสองครั้ง 

ไม่ใช่ว่าไม่มีนิวทริโน ในการเลือกปฏิบัติระหว่างกระบวนการทั้งสองเพิ่มเติม พลังงานของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะต้องถูกวัดด้วยเพื่อหาว่าพลังงานบางส่วนถูกนำออกไปโดยนิวตริโนทั้งสอง นักวิจัยคำนวณว่าในช่วงพลังงานที่น่าสนใจ มีโอกาสประมาณ 50% ที่จะตรวจพบการสลายตัวของนิวตริโนแบบดับเบิ้ลเบตาสองนิวตริโนที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงสิบปีที่ nEXO คาดว่าจะทำงาน

นักฟิสิกส์อนุภาคBen Jonesแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ Arlington หนึ่งในผู้นำของการทำงานร่วมกันของ NEXT (Neutrino Experiment with Xenon TPC) ซึ่งค้นหาการสลายตัวของนิวตริโนเลสแบบดับเบิ้ลเบตาโดยใช้ก๊าซซีนอนแรงดันสูง อธิบายถึงความสามารถของทีม nEXO ในการตรวจจับอะตอมแบเรียม เป็น “ความก้าวหน้าที่สำคัญมาก” เขากล่าวเสริมว่า “จนถึงตอนนี้ ทุกการทดลองเพื่อตรวจหาการสลายตัวนี้ถูกจำกัดโดยภูมิหลังจากกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ การตรวจจับไอออนแบเรียมเดี่ยวสามารถลดพื้นหลังให้อยู่ในระดับเล็กน้อย ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนกระบวนทัศน์สำหรับภาคสนามจริงๆ” อย่างไรก็ตาม โจนส์เตือนว่ายังมีงานอีกมากที่ต้องทำก่อนที่เทคนิคนี้จะใช้ได้จริง

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง