Dit project richt zich op het bestuderen en beheersen van individuele moleculaire interacties tijdens specifieke botsingen, een langgekoesterde droom van chemisch fysici. Met nieuwe technieken bestuderen we deze botsingen bij extreem lage temperaturen (van 10 millikelvin tot 10 Kelvin) en manipuleren we hun gedrag met elektrische en magnetische velden. Bij deze lage temperaturen zijn kwantumeffecten zoals interferentie en tunneling belangrijk. Tijdens botsingen treden verstrooiingsresonanties op die zeer gevoelig zijn voor externe elektrische of magnetische velden. Dit biedt een spannende mogelijkheid om deze velden te gebruiken als "regelknoppen" om moleculaire botsingen te manipuleren en te beheersen.
Verstrooiingsresonanties
We bestuderen verstrooiingsresonanties in belangrijke chemische systemen met moleculen zoals OH, NO, NH3 en H2CO. Door externe elektrische of magnetische velden te gebruiken, kunnen we de posities en breedtes van verstrooiingsresonanties manipuleren, wat leidt tot veranderingen in botsingssnelheden. Deze aanpak, bekend als "botsingengineering", zal dieper inzicht geven in onontdekte kwantumfenomenen en tests bieden voor moleculaire interactietheorieën, wat nieuwe mogelijkheden opent in het opkomende onderzoeksveld van koude moleculen.
Resultaten
De directe output van het project zijn de volgende publicaties:
- Imaging the onset of the resonance regime in low-energy NO-He collisions
Tim De Jongh, Matthieu Besemer, Quan Shuai, Tijs Karman, Ad Van Der Avoird, Gerrit C. Groenenboom And Sebastiaan Y. T. Van De Meerakker
Science (2020). Imaging the onset of the resonance regime in low-energy NO-He collisions | Science - Mapping partial wave dynamics in scattering resonances by rotational de-excitation collisions
Tim de Jongh, Quan Shuai, Grite L. Abma, Stach Kuijpers, Matthieu Besemer, Ad van der Avoird, Gerrit C. Groenenboom & Sebastiaan Y. T. van de Meerakker
Nature Chemistry (2022). https://www.nature.com/articles/s41557-022-00896-2 - Glory scattering in deeply inelastic molecular collisions
Matthieu Besemer, Guoqiang Tang, Zhi Gao, Ad van der Avoird, Gerrit C. Groenenboom, Sebastiaan Y. T. van de Meerakker & Tijs Karman
Nature Chemistry (2022). https://www.nature.com/articles/s41557-022-00907-2 - Quantum state resolved molecular dipolar collisions over four decades of energy
Guoqiang Tang, Matthieu Besemer, Stach Kuijpers, Gerrit C. Groenenboom, Ad van der Avoird, Tijs Karman, Sebastiaan Y.T. van de Meerakker
Science (2023). Quantum state–resolved molecular dipolar collisions over four decades of energy | Science
In de pers
