До сих пор исследователи использовали такую когерентность, индуцированную лазерными лучами, для управления диссоциацией молекул и рассматривали ее как основу для возможного управления химическими реакциями с использованием фотонов. Но в этом случае считается, что когерентность образовавшегося возбужденного молекулярного объекта проистекает из поглощенного лазерного излучения. Демонстрируя наличие такой когерентности в результате захвата некогерентного электрона, профессор Кришнакумар и его сотрудники показали, что такая когерентность также может быть результатом передачи более чем одного значения квантов углового момента.При захвате электрона с низкой энергией образуется относительно нестабильный молекулярный отрицательный ион.
Впоследствии этот отрицательный ион распадается, выбрасывая лишний электрон. Однако, если ион выживает при выбросе электронов, он подвергается диссоциации. Это называется диссоциативной привязанностью.
По словам профессора Кришнакумара, диссоциативная привязка традиционно связана с передачей множества значений квантов углового момента в молекулярной системе. Однако такой квантовый когерентный отклик у молекулы наблюдается впервые.
Электроны с низкой энергией распространены повсеместно и, как известно, играют важную роль во множестве явлений, относящихся к астрохимии (где они участвуют в синтезе новых молекул), в радиационной биологии (где они вызывают химические изменения в живой клетке, химии плазмы), химии атмосферы, обращение с радиоактивными отходами и нанолитография — это лишь некоторые из них. Во всех этих случаях решающую роль играет диссоциативная привязанность. В основе этого процесса лежат неустойчивые возбужденные состояния отрицательных ионов молекулы. Однако из-за очень короткой продолжительности жизни этих видов в настоящее время о них известно очень мало.
Группа, возглавляемая профессором Кришнакумаром и доктором Прабхудесаи из TIFR, стала пионером в исследованиях нескольких аспектов взаимодействия электронов низкой энергии с молекулами в газе и конденсированной фазе, уделяя особое внимание возможности управления химическими реакциями с использованием электронов низкой энергии. Эти новые результаты указывают на богатую неизученную динамику возбужденных молекулярных отрицательных ионов, которая может открыть новые возможности в обеспечении химического контроля. Они также ставят перед теоретиками задачу разработать детальную модель химии отрицательных ионов, которая связана с рассеянием свободных электронов с низкой энергией.
Эти измерения были выполнены профессором Кришнакумаром с помощью эксперимента, построенного им в Открытом университете в Великобритании, куда он был приглашен в качестве профессора Марии Кюри, чтобы помочь построить новый эксперимент по рассеянию электронов для европейских ученых, подобный тому, который он были задуманы и построены в TIFR. Доктор Прабхудесай и профессор Кришнакумар представили интерпретацию данных вместе с моделью.