ИСТИНА

По определению несвязывающая молекулярная орбиталь - это орбиталь, добавление/удаление электрона с которой не меняет силу химических связей в молекуле. В то же время электроны занимающие несвязывающие орбитали/спиноры (НМС) критически важны для ряда физических исследований, например недавний быстрый прогресс в прямом лазерном охлаждении молекул (включая многоатомные), напрямую связан с пониманием роли НМС для существования закрытых оптических циклов охлаждения, требуемых для перерассеивания нескольких тысяч фотонов. Несмотря на важную роль НМС для физических приложений, практически отсутствуют современные систематические экспериментальные и теоретические исследования НМС. Ранее мы указали на определенные типы НМС и идентифицировали классы лазерно-охлаждаемых молекул имеющих тот или иной тип НМС. Кроме лазерного охлаждения молекул НМС важны для ряда других областей, таких как поиск постоянного электрического дипольного момента электрона [3], измерения Шиффовского момента ядер [6] и многих других. В нашем проекте мы планируем предпринять систематические исследования электронной структуры молекулярных катионов, чьи свойства в значительной степени определены несвязывающими молекулярными спинорами. Особенное внимание будет уделено с одной стороны фундаментальным основам теории НМС, а с другой стороны исследованию особенностей электронной структуры лазерно-охлаждаемых молекул (отметим, что в молекулярных ионах лазерное охлаждение эффективно используется также для охлаждения колебательно-вращательных степеней свободы), поиску экзотических взаимодействий (включая взаимодействия с аксионоподобной темной материей) и проверке КЭД на молекулярных катионах. Лазерно-охлажденные ионы также могут использоваться для симпатического охлаждения других ионов и этому вопросу также будет уделено внимание.

By definition, a non-bonding molecular orbital is an orbital, for which removal or addition of an electron does not change the chemical bond strength. At the same time, electrons on non-bonding molecular orbitals/spinors (NBMS) are of crucial importance for a wealth of physical applications, e.g., recent progress in direct laser cooling of molecules, including polyatomic ones, is essentially connected with understanding of the role of non-bonding spinors in the creation of closed cooling cycles, required for a molecule to be able to re-scatter thousands of photons. Then laser-cooled molecules/ions can be used for a wealth of other fundamental applications, like detection of the permanent electron electric dipole moment, measurement of the nuclear Schiff moment, and many others. Identification of the molecules with desired properties (e.g. laser-coolability and sensitivity to nuclear Schiff moment) is challenging though, particularly it requires fundamental understanding of the peculiarities of the molecular electronic structure with electrons occupying NBMS. Despite the importance of NBMS, they have not been in the center of theoretical and experimental studies until recent years. We have defined previously certain classes of NBMS and identified subsequently molecules amenable for laser cooling possessing one or another type of NBMS. In this project we plan to undertake a systematic theoretical study of the particular role of NBMS in electronic structure of charged molecules. Special attention will be given on the one hand to the fundamental theory of NBMS and on the other hand to diverse applications such as laser cooling, search for exotic cosmic fields (including cold dark matter) and tests of QED effects in molecular ions. Laser-cooled molecular cations can also be used efficiently in sympathetic cooling of other ions.