Forskare har för första gången observerat hur speciell relativitetsteori förändrar kemiska bindningar i en laddad vismut-kolmolekyl. Upptäckten utmanar standardmodellen för sigma- och pi-bindningar och uppnåddes genom exakt elektronmappning och teoretiska beräkningar.
Lai-Sheng Wang vid Brown University ledde teamet som skapade molekylen och kylde ner den för att minska vibrationer. De kartlade elektrondistributioner och fann att två bindningar blandade sigma- och pi-karaktär istället för att passa in i traditionella kategorier. Wang konstaterade att bindningarna skiljer sig från den gängse uppfattningen och inte kan kallas för standardtyper av sigma- eller pi-bindningar. Kirk Peterson vid Washington State University bekräftade genom beräkningar att de relativistiska hastigheterna hos elektroner nära vismutkärnan orsakade effekten. Pekka Pyykkö vid Helsingfors universitet noterade att de experimentella och teoretiska metoderna var optimala. Resultaten kan komma att påverka användningen av organiska vismutföreningar inom katalys, vilket bygger på tidigare arbete vid Max Planck-institutet för kol-forskning. Teamet planerar ytterligare tester med närliggande grundämnen i det periodiska systemet. Studien publiceras i tidskriften Science.