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ナトリウムのような

 アルカリ金属を液体アンモニアに溶かすとカラフルな色を呈する。金属が電子を放出し、これによって深い青色の色相ができる。この色相で次に何が起きそうか。金属がさらに溶けると光沢のある青銅色に変化する。ただここで青から青銅へ変化の過程は未だに謎だった。今回研究者らはX線光電子スペクトルやコンピューターモデルを使って、溶媒和電子が色の変化の間にどう振る舞うかを明らかにした[1]。溶解金属が低濃度の場合には、それぞれの溶媒和電子は、10から12のアンモニア分子のゆったりした殻の中に含まれている。この場合電子は赤色領域の光を吸収するために鮮やかな青色になる。金属をさらに加えて溶媒和電子も増えると、電子はそれぞれのアンモニアの中で対になり、さらに濃度が濃くなると、エネルギーレベルが徐々に曖昧になって、金属で見られる伝導体を形成する。その結果プラズモンとして知られている、電子の海の中の波が溶液の青銅色を生み出す。溶液の青銅色を目視できるまでの段階でも光電子スペクトルは、伝導体やプラズモンの形成を示していた。ナトリウムがどうなっとりうむか、分かってもらえたでしょうか。

[1] Chemical & Engineering News, 2020 June 8, p. 8.

DOI: 10.1126/science. aaz7607

20.6.24

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