O spin do elétron é uma propriedade importante que determina processos como a reatividade química e o tempo de vida do estado do elétron. Spin é explorado em várias aplicações, como materiais luminescentes, fototerapia, fotoquímica, conversão de energia solar, para o qual induzir um estado de alta rotação de longa duração é crucial.

Quando grandes moléculas absorvem luz, sua energia se dissipa. Isso acontece por meio de vários estados de elétrons que são caracterizados por uma diferença nas configurações e spins do elétron.

Em femtoquímica, a coerência vibracional desempenha um papel crucial. Ao excitar um conjunto de moléculas usando um pulso curto, de dezenas a algumas centenas de femtossegundos, as moléculas oscilam em fase em suas frequências vibracionais características. Desta maneira, a resposta da montagem de moléculas excitadas é como a de uma única molécula. A coerência vibracional é, portanto, uma maneira ideal de rastrear onde e como está a configuração molecular em um determinado instante no tempo.

A transferência de coerência vibracional entre estados eletrônicos de moléculas tem sido relatada desde os primeiros anos da femtoquímica. Contudo, nenhum desses estudos envolveu estados de diferentes spins. O laboratório de Majed Chergui na EPFL dentro do Lausanne Center for Ultrafast Science relatou agora pela primeira vez uma transferência de coerência vibracional no caso de um complexo de diplatina em solução.

Os cientistas usaram sua configuração avançada de absorção transiente de femtossegundo para seguir passo a passo a transferência de coerência vibracional durante uma troca de rotação entre os dois estados eletrônicos mais baixos da molécula.

A passagem clara e inequívoca entre esses dois estados é ainda mais notável considerando que o solvente geralmente destrói a coerência. Os resultados experimentais são suportados por simulações de mecânica quântica que mostram a importância do solvente na condução e modificação de caminhos e eficiência do fluxo de energia em moléculas poliatômicas.

"O solvente não é apenas um espectador em fotobiologia e fotoquímica, mas pode afetar fortemente o resultado de uma função ou reação. Compreender seu papel é crucial para nossa descrição da natureza e para futuras aplicações, "diz Majed Chergui.