Ученые лаборатории квантовой химии НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ продолжают исследования по поиску электрического дипольного момента электрона (еЭДМ, de) и других проявлений нарушения пространственной четности (P) и временной инвариантности (T) на лазерно-охлаждаемых полярных трехатомных и многоатомных молекулах с атомами тяжелых элементов, например, RaOH, YbOH, YbOCH3 и др. Это одно из наиболее перспективных направлений для поиска новой физики за рамками стандартной модели.
Ранее такие эксперименты проводились на двухатомных молекулах. Многоатомные молекулы обладают рядом преимуществ по сравнению с двухатомными и являются относительно новыми объектами исследования T, P-нечетных свойств.
В недавней статье было показано, что ранее было неточное понимание структуры l-дублетов трехатомных молекул и К-дублетов многоатомных молекул типа симметрического волчка (аналогов Ω-дублетов двухатомных молекул), что приводило к завышенному ожиданию чувствительности к T, P-нечетным взаимодействиям.
Открытие ученых затрагивает все планируемые эксперименты на трехатомных и многоатомных молекулах и показало необходимость дополнительных теоретических исследований для определения чувствительности таких молекул к T, P-нечетным эффектам.
«Мы также предложили соответствующий метод для корректного извлечения значения eЭДМ из эксперимента, выбора оптимального значения электрического поля и наиболее чувствительного состояния для трехатомных молекул. В дальнейшем планируется развитие метода на многоатомные молекулы», – отметил один из авторов работы ведущий научный сотрудник Отделения перспективных разработок А.Н. Петров.
Отметим, что эти исследования позволят ученым получить информацию о наличии внутренней структуры электрона, как частицы – распределение электрического заряда в нем. Электрический дипольный момент электрона характеризует среднее расстояние от центра масс частицы до гипотетических ее составляющих с дробным электрическим зарядом. Направление дипольного момента электрона должно быть параллельно спину, поскольку за счет спинового «движения» любая перпендикулярная спину составляющая момента в среднем по времени даст нуль. Это означает, что скалярное произведение спинового и дипольного моментов является внутренней характеристикой электрона.