產(chǎn)物HF（v=2, j=6）的后向微分散射截面隨碰撞能的變化
分波是在量子散射過程中按總角動量分類的量子態(tài)?；瘜W(xué)反應(yīng)動力學(xué)的實驗觀測值通常包含了來自許多分波成份的貢獻，不同分波貢獻的混合導(dǎo)致對反應(yīng)過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的測量十分困難。盡管對單個分波量子態(tài)的測量可以提供化學(xué)反應(yīng)過渡態(tài)最詳細的信息，然而，在正常條件下，即使非常精確的交叉分子束散射實驗也很難解析分辨單個分波的結(jié)構(gòu)。
大連化物所楊學(xué)明、張東輝所在的研究組利用里德堡態(tài)氘原子飛行時間譜技術(shù)對F(2P3/2) + HD(j=0) -> HF(v’, j’) + D反應(yīng)進行了交叉分子束研究。在實驗中，他們通過對F原子束和HD分子束都進行低溫冷卻的方法，得到了具有極高能量分辨率、量子態(tài)分辨的微分反應(yīng)散射截面隨碰撞能的變化關(guān)系。實驗結(jié)果清晰地顯示出產(chǎn)物HF(v'=2, j'=6)的后向微分散射截面隨碰撞能變化呈振蕩結(jié)構(gòu)。通過全量子散射理論計算，清楚地說明實驗測得的振蕩峰來自于F + HD -> HF + D反應(yīng)中J = 12、13和14三個費希巴赫（Feshbach）共振態(tài)分波的貢獻。他們在研究中還發(fā)現(xiàn)了理論計算和實驗結(jié)果的差別小于0.03 kcal/mol（10 cm-1），表明理論計算的精確度已經(jīng)遠遠超越了1 kcal/mol的化學(xué)精度，完全達到了光譜精度。
該研究成果發(fā)表在2010年3月19日出版的美國《科學(xué)》期刊上（Science 327，1501(2010)）。英國劍橋大學(xué)教授Stuart Althorpe在同期的Science期刊上發(fā)表了評述文章，詳細介紹了這一工作及其學(xué)術(shù)意義。