Ny type kjemisk binding oppdaget

Forskere ved Kjemisk institutt og CTCC har gjort en unik oppdagelse: I det ultrasterke magnetfeltet som eksisterer i visse stjerner opptrer en helt ny type kjemisk binding.

Illustrasjon: Colourbox

There's a new bond in town

NewScientist beskriver oppdagelsen på denne måten:

"There's a new bond in town, and this secret agent works best in extreme situations."

I kjemi skiller vi mellom to typer sterke bindinger mellom atomer i molekyler: kovalent binding og ionebinding.

Her presenteres en tredje, hittil ukjent bindingstype: "vinkelrett paramagnetisk binding". Denne bindingen oppstår ved at antibindene molekylorbitaler stabiliseres av et ytre magnetfelt, spesielt når orbitalene er orientert vinkelrett på feltet.

Hvite dverger

Hvite dverger er en del av en stjernes livsløp. En hvit dverg har en masse som Solen, en størrelse som Jorden, en densitet over en million ganger vannets og en overflategravitasjon noen hundre tusen ganger så høy som på Jorden. (snl.no)

I atmosfæren på mange hvite dverger finnes ekstremt sterke magnetfelter sammenlignet med det vi opplever på jorda, i størrelsesorden 105 Tesla.

Beregninger

Ved Senter for teoretisk og beregningsbasert kjemi kan forskere utføre nøyaktige beregninger om hva som skjer med atomer som utsettes for slike ekstreme forhold.

I slike magnetfeltet tyder beregningene på at denne nye bindingstypen binder H2 i triplett-tilstanden og He2 i singlett-tilstanden, samtidig med at molekylene orienteres vinkelrett på feltet. I disse tilstandene er H2 og He2 ved vanlige "jordiske" betingelser ikke bundet til hverandre kjemisk.

Dette arbeidet er utført av Kai K. Lange, Erik. I. Tellgren, M. R. Hoffmann og Trygve Helgaker ved Senter for teoretisk og beregningsbasert kjemi (CTCC)

Artikkelen ble publisert i Science med tittelen:  "A Paramagnetic Bonding Mechanism in Strong Magnetic Fields" .

Omtaler

Publiseringen forgikk midt i sommerferien den 20. juli 2012 og oppnådde en del oppslag i media, også i den tabloide delen.

Her er noen av oppslagene:

Se også artikkelen Molecule Formation in Ultrahigh Magnetic Fields av Peter Schmelcher, i samme utgave av Science.

Publisert 1. okt. 2012 11:03 - Sist endret 26. jan. 2017 11:42