На основе его физиологической деятельности аспирин нашел широко распространенное фармацевтическое применение в различных медицинских областях. Смотря на отдельную молекулу аспирина с точки зрения физики, можно отличить два типа движений: (i) молекулярные колебания, т.е., колебательные движения атомных ядер в широком частотном диапазоне, среди них, например, вращение, которому препятствуют, группы метила (Фильм 1) на частоте 6 терагерц (ТГц) (1 ТГц = 1,000,000,000,000 циклов колебания в секунду) и (ii) колебательные движения электронов в молекуле приблизительно 1 000 ТГц (Фильм 2), как вызвано, например, ультрафиолетовым светом. В то время как различные движения только слабо соединены в единственной молекуле аспирина, они развивают очень сильное электрическое взаимодействие в плотной молекулярной упаковке такой как в таблетках аспирина от аптеки. В результате характер конкретных колебаний, так называемых мягких способов, изменений и их частоты колебания существенно уменьшен (Фильм 3).
Эта сложная схема сцепления и получающаяся молекулярная динамика важны для того, как аспирин и другие молекулы отвечают на внешний стимул. До сих пор эта проблема осталась нерешенной.В текущем номере Physical Review Letters исследователи от Института Макса Борна в Берлине и Университета Люксембурга объединяют первосортные экспериментальные и теоретические методы, чтобы распутать основные свойства мягких способов. В экспериментах последовательность двух запертых фазой импульсов THz взаимодействует с 700-μ m массивная таблетка поликристаллического аспирина.
Электрическое поле, излученное движущимися атомами, служит исследованием для отображения колебаний мягкого способа в режиме реального времени. Двумерные просмотры, по которым различна временная задержка между двумя импульсами THz, показывают сильную нелинейность ответа мягкого способа в кристаллах аспирина. Эта нелинейность во власти явного переходного изменения мягкого способа к более высоким частотам.
Ответ показывает немгновенный характер с временами распада пикосекунды, происходя из произведенной электрической поляризации кристаллитов. Во время распада поляризации частота мягкого способа постепенно возвращается к стоимости, которую это имело перед возбуждением.Теоретический анализ показывает, что сильная электрическая поляризация в ансамбле молекул аспирина дает мягкому способу гибридный характер, объединяя ядерные и электронные степени свободы через сцепление дипольного диполя. В невзволнованных кристаллитах аспирина эта корреляция между электронами и ядрами определяет частоту мягкого способа.
Сильное возбуждение THz вызывает распад корреляций, приводящий к переходному процессу обнаруживают фиолетовое смещение мягких способов и, через сравнительно медленный распад (decoherence) поляризации, немгновенного ответа. Сценарий, обнаруженный здесь, важен для большого класса молекулярных материалов, в особенности для тех с применениями в железноэлектрике.Пожалуйста, перейдите по ссылке, чтобы найти фильмы: https://www.mbi-berlin.de/en/current/index.html#2017_09_01