直接观察液态水中的超快氢键加强_国际

　　水是自然界中最重要的，最不懂的液体之一。液态水的许多异常特性源自其连接良好的氢键网络1，包括异常有效的振动能重新分布和松弛2。对水分子的超快振动运动的准确描述对于理解氢键的性质和许多溶液相化学反应至关重要。大多数现有的水中振动松弛知识是建立在超快光谱实验基于2,3,4,5,6,7的基础上的。但是，这些实验无法直接解决原子位置的运动，并且需要将光谱动力学艰难地转换为氢键动力学。在这里，我们使用液体超快电子散射测量了对液体水的液体水的激发的超快结构反应。我们观察到在80个飞秒的时间尺度上的瞬时氢键收缩约为0.04Å，然后在大约1 picsecond的时间范围内进行热化。分子动力学模拟揭示了需要在机械上处理共享质子在氢键中的分布，以捕获飞秒时间尺度上的结构动力学。我们的实验和模拟揭示了OH伸展的放松之前的水振动的分子间特征。

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