El espín del electrón es una propiedad importante que determina procesos como la reactividad química y la vida útil del estado del electrón. Spin se explota en varias aplicaciones, como materiales luminiscentes, fototerapia, fotoquímica, conversión de energía solar, para lo cual es crucial inducir un estado de alto espín de larga duración.

Cuando las moléculas grandes absorben la luz, su energía se disipa. Esto sucede a través de varios estados de electrones que se caracterizan por una diferencia en las configuraciones y espines de los electrones.

En femtoquímica, la coherencia vibratoria juega un papel crucial. Al excitar un conjunto de moléculas con un pulso corto, de decenas a pocos cientos de femtosegundos, las moléculas oscilan en fase en sus frecuencias vibratorias características. De este modo, la respuesta del ensamblaje de moléculas excitadas es como la de una sola molécula. La coherencia vibratoria es, por tanto, una forma ideal de rastrear dónde y cómo se encuentra la configuración molecular en un momento dado.

La transferencia de coherencia vibratoria entre estados electrónicos de moléculas se ha informado desde los primeros años de la femtoquímica. Sin embargo, ninguno de estos estudios ha involucrado estados de diferentes espines. El laboratorio de Majed Chergui en EPFL dentro del Centro de Lausana para la Ciencia Ultrarrápida ha informado por primera vez de una transferencia de coherencia vibratoria en el caso de un complejo de diplatino en solución.

Los científicos utilizaron su configuración avanzada de absorción transitoria de femtosegundos para seguir paso a paso la transferencia de coherencia vibratoria durante un cambio de giro entre los dos estados electrónicos más bajos de la molécula.

El paso claro e inequívoco entre estos dos estados es aún más notable si se considera que el solvente suele destruir la coherencia. Los resultados experimentales están respaldados por simulaciones de la mecánica cuántica que muestran la importancia del disolvente para impulsar y modificar las vías y la eficiencia del flujo de energía en moléculas poliatómicas.

“El solvente no es solo un espectador en fotobiología y fotoquímica, sino que puede afectar fuertemente el resultado de una función o reacción. Comprender su papel es crucial para nuestra descripción de la naturaleza y para futuras aplicaciones, "dice Majed Chergui.