物理所实现磁场对氢键无序有序相变的调控

氢键是一种以氢原子为媒介的化学键,广泛存在于气态、液态和固态物质中。在一些含有氢键的晶体中,随着温度的降低,热涨落被抑制,氢键集体发生动态无序到静态有序的相变,同时伴随着晶体结构和对称性的变化,并可能产生铁电或反铁电有序。通常,氢键无序-有序的相变过程对外加磁场不敏感,因此,人们难以利用磁场来有效地调控氢键。近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室孙阳研究组在磁场调控氢键研究方向取得进展,成功地在一类金属-有机框架材料中实现了磁场对氢键无序-有序相变的调控。 金属-有机框架(MOF)是一类无机-有机杂化材料,由金属离子与有机官能团相互链接,共同构筑长程有序的晶态结构。金属-有机框架材料由于在能源、催化、储氢、吸附、环保等多个领域具有重要应用而受到广泛关注。近年来,孙阳研究组开展了金属-有机框架的磁电性质的研究,取得了一系列创新性成果:发现了金属-有机框架中磁化强度共振量子隧穿效应 [Phys......阅读全文

氢键的结构和功能特点

氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。[X与Y可以是同一种类分子,如水分子之间的氢键;也可以是不同种类分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之间的氢键]。

关于氢键的形成条件介绍

  在蛋白质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键,DNA的双螺旋情况下是N-H…O,N-H…N型的氢键,因为这些结构是稳定的,所以这样的氢键很多。此外,水和其他溶媒是异质的,也由于在水分子间生成O-H—…O型氢键。因此,这也就成为疏水结合形成的原因。  (1) 存在与电负性很大的原子A 形成强极性

胞化学基础​氢键的分类

同种分子之间现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有负电子对并带部分负电荷的F原子有可

羧基与羟基如何形成氢键

一个羟基的氢原子指向另一个羟基的氧原子。

羧酸分子间怎么形成氢键

羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。很多羧酸都以二聚体的形式存在,就是羧基之间形成了氢键。羧基中有两个氧原子,既可以像醇分子那样通过羟基氧和

关于氢键的相关分类介绍

  同种分子之间  现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有负电子对并带部分负电荷的F

羧酸分子间怎么形成氢键

羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。很多羧酸都以二聚体的形式存在,就是羧基之间形成了氢键。羧基中有两个氧原子,既可以像醇分子那样通过羟基氧和

月球磁场古已有之

  现有月球磁场存在时间可能比人们预想的要长至少10亿年。  科学家分析了1971年阿波罗15号宇航员带回地球的一块月球岩石,结果显示,在十多亿年前,月球就被磁场包围。当时,炙热的磁石位于一个磁场地表,它们的电子与这片区域相结合。随着岩石冷却,磁场就被保留在这里的石头中。  美国罗格斯大学的Soni

磁场为什么这样强

  “武汉国家脉冲强磁场科学中心已跻身国际领先的脉冲强磁场设施”——前不久,由美国、德国、法国、日本、荷兰的国家强磁场实验室主任以及强磁场领域方向的21位权威专家组成的评估专家组,对武汉国家脉冲强磁场科学中心(以下简称“强磁场中心”)完成国际评估,并做出了上述结论。  “国际领先”,意味着从跟跑向领

磁场测量仪简介

  磁场测量仪是一种用于动力与电气工程领域的计量仪器,于2016年12月2日启用。  技术指标  1、磁场探头量程3T-10T;2、探头采样范围:径向400mm、轴向400mm内; 3、适用磁体长度:1-6m;4、适用磁体口径:600-900mm。  主要功能  1、中心磁场测绘;2、自动寻找、定位

胞化学基础​氢键的形成条件

在蛋白质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键,DNA的双螺旋情况下是N-H…O,N-H…N型的氢键,因为这些结构是稳定的,所以这样的氢键很多。此外,水和其他溶媒是异质的,也由于在水分子间生成O-H—…O型氢键。因此,这也就成为疏水结合形成的原因。(1) 存在与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原

三级氢键的结构特点

中文名称三级氢键英文名称tertiary hydrogen bond定  义在转移核糖核酸(tRNA)折叠成倒L字母形结构中,各种不同的氢键供体与接纳体基团之间所形成的氢键。并非普通双螺旋RNA片段中碱基对间的氢键,而是用来维系tRNA三级折叠结构的氢键。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),总

胞化学基础​氢键的理化特性

氢键通常是物质在液态时形成的,但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物。氢键的存在,影响到物质的某些性质。熔沸点分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间力外,

羟基和甲基可以形成氢键吗

羟基和甲基不可以形成氢键。根据查询相关资料信息,含羟基物质不分子间容易形成氢键,羟甲基分子间不能形成氢键,两者羟基极性大。

胞化学基础​氢键的影响作用

氢键对化合物熔点和沸点的影响分子间形成氢键时,化合物的熔点、沸点显著升高。HF和H2O等第二周期元素的氢化物,由于分子间氢键的存在,要使其固体熔化或液体气化,必须给予额外的能量破坏分子间的氢键,所以它们的熔点、沸点均高于各自同族的氢化物。值得注意的是,能够形成分子内氢键的物质,其分子间氢键的形成将被

羧基内为什么不形成氢键

分子内氢键使物质熔沸点降低.分子内氢键必须具备形成氢键的必要条件,还要具有特定的条件,如:形成平面环,环的大小以五或六原子环最稳定,形成的环中没有任何的扭曲.如果是一个分子内两个羧基,一个羧基的H和另一个羧基的O是可以形成氢键的

可以在羟基间形成氢键吗

可以形成氢键,因为符合氢键的定义.氢键:化合物分子中凡是和电负性较大的原子相连的氢原子都有可能在和同一分子或另一分子内的另一电负性较大的原子相连接,这样形成的键,叫做氢键.能形成氢键的原子(如N、O、F等)都

羧基内为什么不形成氢键

分子内氢键使物质熔沸点降低.分子内氢键必须具备形成氢键的必要条件,还要具有特定的条件,如:形成平面环,环的大小以五或六原子环最稳定,形成的环中没有任何的扭曲.如果是一个分子内两个羧基,一个羧基的H和另一个羧基的O是可以形成氢键的

胞化学基础​氢键的形成过程

氢键通常可用X-H…Y来表示。其中X以共价键(或离子键)与氢相连,具有较高的电负性,可以稳定负电荷,因此氢易解离,具有酸性(质子给予体)。而Y则具有较高的电子密度,一般是含有孤对电子的原子,容易吸引氢质子,从而与X和H原子形成三中心四电子键。成键原子典型的氢键中,X和Y是电负性很强的F、N和O原子。

氢键的结合能的计算

氢键的结合能是2—8千卡(Kcal)。氢键是一种比分子间作用力(范德华力)稍强,比共价键和离子键弱很多的相互作用。其稳定性弱于共价键和离子键。常见氢键的平均键能与键长数据为:

64特斯拉脉冲平顶磁场实验-刷新磁场强度新世界纪录

  华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心成功实现64特斯拉脉冲平顶磁场强度,创造了脉冲平顶磁场强度新的世界纪录。据悉,此次64特斯拉脉冲平顶磁场实验,磁体重量、电源能量不到国际同类型磁场系统的1/10,磁场强度更是一举超过此前美国国家强磁场实验室创造的60特斯拉。  “此次实现的64特斯拉平顶磁场是我

巨大黑洞周围磁场首次测定

  日本理化学研究所与国立天文台等机构的联合研究小组观测到巨大黑洞周围存在高温等离子冕电波放射现象,并首次成功测定了黑洞冕磁场的强度。   星系中心的巨大黑洞周围,存在与日冕类似的黑洞冕。由于日冕会被磁场加热,因此一般认为黑洞冕加热源也是磁场。但迄今为止,尚未观测到黑洞周围的磁场。此次联合研究小

脉冲磁场测量仪原理

  脉冲磁场测量仪的原理是用一个高能电容器或电容器组向中空的磁化线圈脉冲放电,用以获得10T甚至100T的瞬间强磁场,记录此磁场及材料的磁极化强度变化,即可得到该材料的饱和磁滞回线。  脉冲磁场测量仪的基本原理如下图1所示,它由脉冲磁场发生装置、磁极化强度(J)和磁场强度(H)的感应线圈以及数据处理

对称C···H···C氢键的理论预测

  氢键在物理、化学、生命科学和材料科学等自然科学中的重要性不言而喻。科学家在研究氢键的时候经常会涉及到氢键对称性的问题。在对称氢键中,质子处于两个相同的离子、分子或分子片的正中央,势能面上仅存在一个势阱(图1a;左)。对于非对称X−H···X氢键,双势阱势能面中的对称结构为过渡态(图1a;右)。图

哪些中性基团有氢键键合能力

一般来说,中性基团的氢键键合能力与原子的电负性和电子密度相关。以下是一些常见的中性基团,它们具有氢键键合能力:1. 酰胺基 (-CONH-):酰胺基中的羰基原子处于电子亏损状态,因此具有较高的电子亲和力,可形成氢键。2. 羧基 (-COOH):羧基中的羰基原子和氧原子都处于电子亏损状态,因此也具有较

哪些中性基团有氢键键合能力

一般来说,中性基团的氢键键合能力与原子的电负性和电子密度相关。以下是一些常见的中性基团,它们具有氢键键合能力:1. 酰胺基 (-CONH-):酰胺基中的羰基原子处于电子亏损状态,因此具有较高的电子亲和力,可形成氢键。2. 羧基 (-COOH):羧基中的羰基原子和氧原子都处于电子亏损状态,因此也具有较

胞化学基础​氢键的键能数据

氢键的结合能是2—8千卡(Kcal)。氢键是一种比分子间作用力(范德华力)稍强,比共价键和离子键弱很多的相互作用。其稳定性弱于共价键和离子键。常见氢键的平均键能与键长数据为:常见氢键的平均键能与键长 

羟基和水分子如何形成氢键

羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。氢键是指羟基中氧上的孤对电子,与,其他羟基上的氢之间形成的一种弱化学键,水是一种特殊的羟基化合物,氧原子

氢键会影响物质熔沸点的原理

氢键会影响物质熔沸点的原理是分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间力外,还必须提高温度,额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键,所以会影响物质熔沸点。分子内生成氢键,熔、沸点常降低。因为物质的熔沸点与分子间作用力有关,如果分子内形成氢键,那么相应的分子间的作用力就会减少, 分子内氢键会

哪些官能团之间会产生氢键

有机物中可以形成氢键的多了,也未必是用什么固定的官能团。比如我随便说一个质子给体,比如三氯甲基连的氢,或炔氢,都能形成氢键。受体也是。