根据中国科学技术大学的消息，中国科学技术大学王兴安教授研究组与中国大连化学物理研究所孙志刚研究员合作美国科学院院士和杨学明院士研究小组发现了自旋轨道分波在基本化学反应中的量子干涉现象。 电子自旋轨道相互作用对化学反应动力学过程的影响。
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自1925年Uhlenbeck和Goodschmidt发现电子自旋以来，已经发现电子自旋与原子和分子等系统中的轨道角动量的耦合会导致许多有趣的现象，例如原子能级的出现。 半导体中的分裂，磁晶各向异性和量子霍尔效应等
据报道，电子自旋与轨道角动量的耦合会影响原子与分子的碰撞过程。 在化学反应中，电子自旋轨道耦合会引起反应的散射分波分裂，这可能会使分波具有一些精细的结构。
关于电子自旋和轨道角动量的研究长期以来一直面临着一个未知且极具挑战性的问题：电子自旋轨道耦合能否以及如何影响化学反应的动力学？
为了解决这个问题，研究人员结合实验和理论，研究了电子自旋和轨道角动量对氟原子与氢分子F + HD-> HF + D反应的影响：
图例：D原子产物离子速度图像，图的左侧显示了向前散射方向上的“马蹄形”形结构。
·在实验中，通过交叉分子束方法，时间片离子速度成像技术和近阈电离技术的结合，采用高分辨率实验测量获得了产物旋转量子态分辨率的微分散射截面，并进行了微分散射横截面是向前的在散射方向观察到独特的马蹄形结构。
在理论方面，已经开发出一种考虑电子角动量效应的量子动力学理论模拟方法来解释这种独特的马蹄形动力学结构。
最终的理论表明，这种动态结构是由谐振子波的量子干涉以及自旋轨道分裂成正负奇偶校验引起的。 这也表明自旋轨道相互作用可以有效地影响化学反应的动力学。
该结果将于2021年2月26日发表在《科学》杂志上。中国科学技术大学合肥国家物理科学研究中心的陈文涛博士是本文的第一作者。
这项工作得到了国家重点研究发展计划，中国国家自然科学基金以及中国科学院战略性领先科技计划（B类）的支持。
链接至论文：https://science.sciencemag.org/content/371/6532/936