Ученые НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ продолжают исследования по поиску электрического дипольного момента электрона (еЭДМ, d_e) 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.

Наша справка об институте

НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ - крупнейший многопрофильный научный центр России, ведущий фундаментальные и прикладные исследования по широкому спектру направлений, в том числе, в области теоретической и математической физики; междисциплинарных исследований в нано- и бионауках с использованием нейтронного и синхротронного излучений; молекулярной биологии и биомедицины; проведение исследований с использованием нейтронов, протонов и тяжелых ионов; нейтринной физике; физике ядерных реакторов и ускорителей; ядерной медицине, включая производство изотопов, лучевую терапию, нанобиотехнологии для медицины.

Институт был основан в 1956 году как филиал Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе АН СССР в одном из пригородов Ленинграда – Гатчине. В 1971 году Институт получил статус самостоятельного научного учреждения (Постановление Президиума академии наук СССР от 29.07.1971 № 728) – Ленинградского института ядерной физики (ЛИЯФ) им. Б.П. Константинова (с 1972 г.), позже Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова (ПИЯФ, с 1992 г.). В 2011 году ПИЯФ наравне с другими ведущими ядерно-физическими институтами России - Курчатовским институтом, Институтом теоретической и экспериментальной физики (Москва) и Институтом физики высоких энергий (Протвино) вошел в состав Национального исследовательского центра «Курчатовский институт».