Su veya alkoller gibi moleküler sıvıların polar olduğu bilinmektedir. Kutupluluk, yük ayırma mekanizmasının sonucudur.
Polarizasyonun temel tanımı, asırlık bir konsepte dayanır: dielektrik polarizasyon, hidroksil fonksiyonel grupları (-OH) nedeniyle moleküler dipol momentine bağlıdır.
Bu dipollerin yönelimleri, alkollerin yüksek polarize edilebilirliğini ve buna karşılık gelen yüksek dielektrik sabitini açıklayacaktır. Yine de, ölçülen dielektrik sabitleri ile hesaplamalarla belirlenenler arasındaki tutarsızlık, şimdiye kadar dikkate alınmayan diğer mekanizmaların da önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir. Alkollerin dielektrik tepkisinin tam mekanizması hala belirsiz olduğundan, yeni fikirler önerilmeli ve test edilmelidir.
Sorunu çözmek için, Skoltech bilim adamları ve Rus Kuantum Merkezi’nden meslektaşları, farklı moleküler zincir uzunluklarına sahip bir dizi monohidrik alkolün dielektrik tepkilerini inceledi ve karşılaştırdı. Geleneksel dönen moleküler dipol mekanizmalarıyla açıklanamayacak şaşırtıcı benzerlikler buldular.
Deneyleri, alkolün harici bir elektrik alanında kutuplaşmasında nükleer kuantum etkilerinin önemli bir rolünü ortaya çıkardı.
Araştırmanın deneysel kısmından sorumlu bir Skoltech Araştırma Bilimcisi olan Dr. Ryzhov, “Geleneksel bilgeliğe rağmen, alkollerdeki dielektrik polarizasyonun temel mekanizmasının kuantum mekaniksel bir yapıya sahip olduğunu bulduk: Fazlalığın tünellenmesi protonlar ve bunun sonucunda proton delikleri ile moleküller arası dipollerin oluşumu. Bu çift kutuplar, molekül geometrisinden ve dolayısıyla oryantasyondan bağımsız olarak dc’den THz’ye kadar dielektrik yanıtı belirleyen gerçek olanlardır. ”
Skoltech’te Kıdemli Araştırma Bilimcisi olan Vasily Artemov, “Araştırmamız sıvı dielektriklerin özelliklerine yeni bir bakış açısı sağlıyor. Modelimizin temel varsayımı, nükleer kuantum etkileri aracılığıyla kutup sıvılarındaki dielektrik polarizasyon fenomeni hakkında yeni bir anlayışla ilgilidir.”
Kaynak: www.techexplorist.com
