新型原子键的发现

科学家首次观察到一个弱原子键-电子可以抓住并捕获原子-这是14年前的理论。美国普渡大学的研究人员观察到一种蝴蝶Rydberg分子，这是两个高度兴奋的原子的弱配对，他们预测这两个原子将在十多年前存在。

当电子被踢出远离原子核时，就会形成Rydberg分子。普渡大学物理学和天文学教授克里斯·格林 (Chris Greene) 及其同事2002年了这样的理论，即这种分子可以吸引并结合到另一个原子上。

格林说: “对于所有正常原子，电子总是离原子核只有一到两埃，但是在这些里德堡原子中，你可以让它们更远100到1,000倍。”“在20世纪80年代末和20世纪90年代初的初步工作之后，我们2002年看到了这种distantRydberg电子可以在很大的距离上将原子与另一个原子结合的可能性。

“这个电子就像一只牧羊犬。每当它飞过另一个原子时，这个里德堡原子就会增加一点吸引力，并将其推向一个点，直到它捕获并将两个原子结合在一起。”格林说。

格林和他在普渡大学的博士后助理耶稣·佩雷斯·里奥斯 (Jesus perez-Rios) 以及德国凯撒斯劳滕大学的研究人员进行的合作现已证明了蝴蝶Rydberg分子的存在，该分子因其电子云的形状而得名。 “从化学的角度来看，这种新的结合机制，其中电子可以抓住并捕获原子，这确实是新的。这是一个原子可以被另一个原子束缚的全新方式，“格林说。

研究人员将铷气体冷却到100纳米开尔文的温度，大约比绝对零度高一万分之一。使用激光，他们能够将电子从原子核中推出来，创建一个Rydberg原子，然后观察它。

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格林说: “每当另一个原子恰好处于合适的距离时，您就可以调整激光频率以捕获处于非常清晰的核间分离状态的那组原子，这是我们的理论处理方法所预测的。”

他们能够根据Rydberg分子吸收的光频率的变化来检测两个原子之间的结合能量。“这是一个非常清楚的证明，这类分子的存在，” 他说。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。