ヘリウム三量体

ヘリウム三量体
名前
	その他の名前三ヘリウム
識別子
CAS番号	12596-21-3;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
パブケム CID	18688918;
	InChI InChI=1S/3He キー: YFGIFVWZKVYMFI-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 [彼]。[彼]。[彼];
プロパティ
化学式	彼3
モル質量	12.007 806 グラムモル−1
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

ヘリウム三量体（または三ヘリウム）は、3つのヘリウム原子からなる弱く結合した分子である。ファンデルワールス力によって原子が互いに結び付けられる。3原子の組み合わせは、2原子のヘリウム二量体よりもはるかに安定している。ヘリウム4原子の3原子の組み合わせはエフィモフ状態である。^[1]^[2] ヘリウム3は三量体を形成すると予測されているが、ヘリウム3を含む基底状態の二量体は完全に不安定である。^[3]

ヘリウム三量体分子は、ノズルから真空チャンバー内に冷たいヘリウムガスを膨張させることで生成されます。このようなセットアップでは、ヘリウム二量体やその他のヘリウム原子クラスターも生成されます。分子の存在は、回折格子を通した物質波回折によって証明されました。^{[4]分子の特性は、}クーロン爆発イメージングによって発見できます。 ^{[4]このプロセスでは、レーザーが3つの原子すべてを同時にイオン化し、}静電反発により互いに飛び散って検出されます。

ヘリウム三量体は100Å以上と大きく、ヘリウム二量体よりもさらに大きい。原子は正三角形に並んでいるのではなく、ランダムな形の三角形を形成している。^[5]

原子間のクーロン崩壊は、1 つの原子がイオン化されて励起されたときに発生することがあります。この崩壊は、離れていても三量体内の別の原子にエネルギーを伝達することができます。ただし、これは原子が近接しているときに発生する可能性が高く、この方法で測定される原子間距離は、半高さで 3.3 Å から 12 Å まで変化します。4 He 3 の原子間クーロン崩壊の予測平均距離は10.4 Å です。3 He 4 _He²^の^場合、_この距離はさらに大きく、20.5 Å になります。^[6]

参考文献

^ Kolganova, Elena A. (2010年11月26日). 「Faddeevアプローチの枠組みにおけるヘリウム三量体」(PDF) .粒子と核の物理学. 41 (7): 1108–1110. Bibcode :2010PPN....41.1108K. doi :10.1134/S1063779610070282. S2CID 120976241 . 2015年2月28日閲覧。
^ Kolganova, EA; Motovilov, AK; Sandhas, W. (2011 年 5 月 4 日). 「エフィモフシステムとしての⁴ He トリマー」.少数体系. 51 (2–4): 249–257. arXiv : 1104.1989 . Bibcode :2011FBS....51..249K. doi :10.1007/s00601-011-0233-x. S2CID 119266992.
^ Al Taisan、Nada Ahmed (2013年5月)。リチウムヘリウム(LiHe)ファンデルワールス分子の分光検出(PDF) (論文)。 2016年3月4日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2015年5月3日閲覧。
^ ab クニツキ、M.;ゼラー、Ｓ．フォイクツバーガー、J.カリーニン、A.シュミット、LPH;ショフラー、M.チャッシュ、A.ショルコップ、W.グリセンティ、レバノン州。ヤンケ、T.ブルーム、Ｄ．ドーナー、R. (2015 年 4 月 30 日) 「ヘリウム三量体のエフィモフ状態の観察」。科学。348 (6234): 551–555。arXiv : 1512.02036。Bibcode :2015Sci...348..551K。土井：10.1126/science.aaa5601。PMID 25931554。S2CID 102090236 。
^ ゲーテ大学フランクフルト（2015年4月30日）。「ヘリウム三量体におけるエフィモフ状態の観測」。 2015年5月2日閲覧。
^ Kolorenč, Přemysl; Sisourat, Nicolas (2015 年 12 月 14 日). 「ヘリウム三量体の原子間クーロン崩壊幅: Ab initio 計算」. The Journal of Chemical Physics . 143 (22): 224310. Bibcode :2015JChPh.143v4310K. doi :10.1063/1.4936897. PMID 26671378.

追加の読み物

スノヒロヤ (2016 年 1 月 14 日). 「ヘリウム三原子系の幾何学的構造: ネオン三量体との比較」. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics . 49 (1): 014003. Bibcode :2016JPhB...49a4003S. doi :10.1088/0953-4075/49/1/014003. S2CID 124846893.

[Kolg10-1] Kolganova, Elena A. (2010年11月26日). 「Faddeevアプローチの枠組みにおけるヘリウム三量体」(PDF) .粒子と核の物理学. 41 (7): 1108–1110. Bibcode :2010PPN....41.1108K. doi :10.1134/S1063779610070282. S2CID 120976241 . 2015年2月28日閲覧。

[kolg11-2] Kolganova, EA; Motovilov, AK; Sandhas, W. (2011 年 5 月 4 日). 「エフィモフシステムとしての⁴ He トリマー」.少数体系. 51 (2–4): 249–257. arXiv : 1104.1989 . Bibcode :2011FBS....51..249K. doi :10.1007/s00601-011-0233-x. S2CID 119266992.

[nada-3] Al Taisan、Nada Ahmed (2013年5月)。リチウムヘリウム(LiHe)ファンデルワールス分子の分光検出(PDF) (論文)。 2016年3月4日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2015年5月3日閲覧。

[Kunit2015-4] クニツキ、M.;ゼラー、Ｓ．フォイクツバーガー、J.カリーニン、A.シュミット、LPH;ショフラー、M.チャッシュ、A.ショルコップ、W.グリセンティ、レバノン州。ヤンケ、T.ブルーム、Ｄ．ドーナー、R. (2015 年 4 月 30 日) 「ヘリウム三量体のエフィモフ状態の観察」。科学。348 (6234): 551–555。arXiv : 1512.02036。Bibcode :2015Sci...348..551K。土井：10.1126/science.aaa5601。PMID 25931554。S2CID 102090236 。

[GUF-5] ゲーテ大学フランクフルト（2015年4月30日）。「ヘリウム三量体におけるエフィモフ状態の観測」。 2015年5月2日閲覧。

[6] Kolorenč, Přemysl; Sisourat, Nicolas (2015 年 12 月 14 日). 「ヘリウム三量体の原子間クーロン崩壊幅: Ab initio 計算」. The Journal of Chemical Physics . 143 (22): 224310. Bibcode :2015JChPh.143v4310K. doi :10.1063/1.4936897. PMID 26671378.