Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Allemagne et en Autriche rapporte qu'il est possible d'utiliser la tomographie orbitale à photoémission pour détecter les orbitales σ. Dans leur article publié dans la revue Science Advances, le groupe décrit la modification d'un aspect de la tomographie orbitale de photoémission pour rendre visibles les orbitales σ.

Pendant de nombreuses années, les chimistes et les physiciens ont travaillé à la cartographie de la sphère qui existe autour des noyaux atomiques - dans ces sphères, il y a des coquilles qui définissent les zones où les électrons sont susceptibles d'exister à un moment donné, avec chacun un nom, comme σ ou π.

Depuis de nombreuses années, les chercheurs utilisent des microscopes à effet tunnel pour mieux comprendre la structure des atomes, plus particulièrement la profondeur du puits de potentiel d'un électron donné. L'approche n'est susceptible de fonctionner que pour un nombre limité d'obus, principalement dans les orbitales π. Pour cette raison, les chercheurs ont cherché d'autres moyens d'étudier les coquilles.

En 2009, un groupe de chercheurs a développé une nouvelle approche appelée tomographie orbitale à photoémission. Il s'agissait de faire briller une lumière ultraviolette sur une surface, puis de mesurer les énergies (et les angles) des électrons qui ont été éliminés en raison de l'effet photoélectrique. La technique a été utilisée pour cartographier les orbitales π, mais des problèmes sont survenus lorsque vous avez essayé de l'utiliser pour cartographier les orbitales σ. Pourtant, les chercheurs pensaient que cela devrait fonctionner - ils ont même trouvé un moyen de le prouver mathématiquement. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de contourner les problèmes antérieurs, permettant d'utiliser la technique avec des orbitales σ.

L'approche utilisée dans le nouvel effort consistait à appliquer le rayonnement synchrotron. Cela a élargi la gamme d'énergie utilisée dans le processus de tomographie orbitale à photoémission. Mais l'ajout d'une telle source d'énergie a créé un autre problème :comment mesurer les résultats. Pour résoudre ce problème, l'équipe a développé un programme personnalisé qui a analysé les données du processus de tomographie et a fourni une analyse détaillée des orbitales σ. Les chercheurs ont découvert que les spectres étaient proches des prévisions et que les résultats répondaient également à des problèmes non résolus dans le domaine de la chimie des surfaces. Ils envisagent ensuite de voir si leur méthode peut être utilisée en temps réel. + Explorer plus loin

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