تم فتح باب جديد إلى عالم الكم، حيث إنه عندما تمتص الذرة أو تطلق الطاقة عبر القفزة الكمية للإلكترون، فإنها تصبح أثقل أو أخف وزنًا، ويمكن تفسير ذلك من خلال نظرية النسبية لأينشتاين (E = mc2). ومع ذلك فإن التأثير ضئيل بالنسبة لذرة واحدة، حيث اكتشف الفريق حالة كمية لم يتم ملاحظتها سابقًا في الرينيوم والتي قد تكون مثيرة للاهتمام للساعات الذرية المستقبلية.

 

الحالة الكمومية في الرينيوم

 

في (Pentatrap) يلف اثنان من أيونات الرينيوم، حيث يتناوب كل منهما في الفخاخ المكدسة، كان أحد الأيونات في أقل حالة كمية من حيث الطاقة، وعندما تم تكوين الأيون الثاني يتم تنشيط الإلكترون بشكل غير مرتب إلى حالة أكبر عن طريق توفير الطاقة بمعنى ما، كانت ساعة الجرح.

 

وبسبب الطاقة المخزنة أصبحت أثقل بشكل هامشي وبالتالي يتم تداولها بشكل أبطأ من الأيون الأول، حيث تحسب (Pentatrap) بدقة عدد الثورات لكل وحدة زمنية، وأدى الاختلاف في عدد الثورات إلى زيادة الوزن.

 

باستخدام هذه الطريقة اكتشف الفريق حالة كمومية طويلة العمر للغاية في الرينيوم، حيث إنه غير مستقر أي يتحلل بعد عمر معين، ووفقًا لحسابات المنظرين من المعهد بقيادة زولتان هارمان وكريستوف هـ. كيتل وجامعة هايدلبرغ ومختبر كاستلر بروسل في باريس فإن هذا يستغرق 130 يومًا، حيث تتوافق طاقة الحالة الكمومية أيضًا بشكل جيد مع حسابات النماذج باستخدام أحدث طرق ميكانيكا الكم.

 

سمي رينيوم على اسم نهر في ألمانيا، حيث تم اكتشاف الرينيوم لأول مرة في عام 1925 على يد ثلاثة علماء يُدعون أوتو بيرج ووالتر نوداك وإيدا تاك نوداك، ويحتوي الرينيوم على نقاط غليان وانصهار عالية جدًا، ويعتبر الرينيوم أندر من معظم العناصر الأخرى.

 

الحالات المثارة لمركب رينيوم كاربونيل دايمين

 

تعتبر مركبات الرينيوم كاربونيل دايمين فئة رائعة من الجزيئات ذات الخصائص الضوئية والفيزيائية الضوئية المثيرة، للاهتمام على سبيل المثال يشاركون في دراسة عمليات نقل الإلكترون طويلة المدى في البروتينات عبر مسافات أطول من (10 Å. 1) وقد لوحظت مثل هذه العمليات في السيتوكروم C 2 أو الأزورين المسم 3،4 حيث يحدث نقل الإلكترون من مركز أصلي للحديد أو النحاس إلى مركز الرينيوم لمركب كروموفوريك تم إدخاله بشكل مصطنع.

 

ومن المثير للاهتمام أن معدل نقل الإلكترون يعتمد بشكل حساس على المناطق المحيطة بالمراكز المعدنية وخاصة على وجود أو عدم وجود أحماض أمينية محددة، والتي يمكن أن تمكن آلية نقل الإلكترون متعددة الخطوات، وتنبع الخصائص الفيزيائية الضوئية والفيزيائية الضوئية المفيدة جدًا من هذه المجمعات جزئيًا من الفئات المختلفة للحالات المثارة التي تمتلكها.

 

ومن الحالات المثارة التي تمتلكها هي المتمحور حول المعدن (MC) ومن المعدن إلى اللجين، ومن (ligand إلى ligand)، إن المجمعات تمتص بقوة وتستقر ضوئيًا وتظهر حالات متحمسة طويلة العم ومتوافقة مع البيئات فوق الجزيئية أو الجزيئية الحيوية.

 

تعتمد ترددات التمدد C على رابطة مزدوجة طولها بشكل حساس على الهيكل الإلكتروني، مما يسمح بمراقبة الحالات المثارة بسهولة باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الذي تم حله بمرور الوقت، وعلاوة على ذلك تُظهر المجمعات أطياف انبعاث قوية حساسة للبيئة، وبالتالي تُظهر هذه المجمعات مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة، حيث يمكن استخدامها كمحفزات ضوئية لتقليل ثاني أكسيد الكربون كعناوين فسفورية ولأجهزة الاستشعار وللمفاتيح الجزيئية وهي واعدة في تطوير (OLEDs).

 

الرينيوم هو أحد أندر المعادن على وجه الأرض ولكنه ضروري في السبائك التي توضع في ظروف قاسية، حيث أن الرينيوم معدن ثمين للغاية ولكنه نادر بحيث يكاد لا يتم العثور عليه في حالة نقية في الطبيعة.