Кіріспе

Мысырлық химик Мостафа А. Эль Саид (арабша: مصطفى السيد) – египеттік-американдық физикалық химик, наноғылымдарды зерттеуші, Ұлттық ғылым академиясының мүшесі және АҚШ Ұлттық ғылым медалінің иегері. Ол өзінің атымен аталатын Эль Саид ережесімен белгілі.

Ерте өмір және академиялық мансап

Эль Саид Мысырдың Зифта қаласында дүниеге келді және өмірінің басындағы жылдарын Каирде өткізді. 1953 жылы Каирдегі Айн Шамс университетінің ғылым факультетінде химия мамандығы бойынша бакалавр ғылыми дәрежесін алды. Эль Саид Флорида мемлекеттік университетінде химия ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алды, бұл кезде ол аңызға айналған Г.Н. Льюистің соңғы шәкірті Майкл Кашамен бірге жұмыс істеді. Аспирантурада оқып жүргенде ол Дженис Джонсқа үйленді, олар 48 жыл бойы бірге өмір сүрді. 1961 жылы Лос-Анджелестегі Калифорния университетінің профессоры болар алдында Гарвард, Йель университеттері мен Калифорния технология институтында докторантурадан кейінгі зерттеуші болып жұмыс істеді. 1994 жылы UCLA-дан зейнеткерлікке шығып, Джулиус Браун атындағы кафедра меңгері және Джорджия технология институтының химия және биохимия саласының регент профессоры лауазымын қабылдады. 2020 жылы толық зейнеткерлікке шыққанға дейін ол ондағы лазер динамикасы зертханасын басқарды. Эль Саид – Физикалық химия журналының бұрынғы бас редакторы (1980–2004 жылдар).

Зерттеу

Эль Саидтың ғылыми қызығушылықтары тұрақты және өте жылдам лазерлік спектроскопияны қолдану арқылы молекулаларда, қатты денелерде, фотосинтез жүйелерінде, жартылай өткізгіш кванттық нүктелерде және металл наноқұрылымдардағы энергияның демалу, тасымалдану және түрлену процестерін түсінуді қамтиды. Эль Саид тобы сонымен қатар магнитофотондық таңдау, пикосекундтық Раман спектроскопиясы және фосфоресценциялық микротолқындық қос резонанстық спектроскопия сияқты жаңа техникаларды әзірлеуге қатысты. Оның зертханасының қазіргі басты назары асыл металл нанобөлшектердің оптикалық және химиялық қасиеттері және олардың нанокатализ, нанофотоника және наномедицинадағы қолданылуына шоғырланған. Оның зертханасы алтын нанороды технологиясын жасауымен танымал. 2021 жылға дейін Эль Саид спектроскопия, молекулалық динамика және наноғылым салаларындағы рецензияланған журналдарда 1200-ден астам мақала жариялаған, оларға 130 000-нан астам сілтеме жасалған.

Құрметтер

Лазерлік спектроскопиялық әдістерді нанодеңгейдегі қасиеттер мен мінез-құлықты зерттеуге қолданған еңбегі үшін 1980 жылы Ұлттық ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. 1989 жылы ол Толман сыйлығын алды, ал 2002 жылы химиялық физика саласындағы Ирвинг Лангмуир сыйлығын жеңіп алды. Ол 1990 жылы Ғылымдар саласындағы Король Фейсал Халықаралық сыйлығын («Араб Нобель сыйлығы») алды, Джорджия Тех университетінің ең жоғары наградасы – «1943 жылғы түлектердің есімдерімен аталатын құрметті профессор» атағын, еврей университетінің философия докторының құрметті дәрежесін, сондай-ақ Америка химия қоғамының түрлі бөлімдерінен және басқа да бірнеше сыйлықтарды иеленді. Ол Калифорния технология институтының Шерман Фэрчайлд атындағы ерекше ғылымгері және Александр фон Гумбольдт атындағы АҚШ-тың аға ғылымкері сыйлығының иегері болды. 1980 жылдан 2004 жылға дейін «Journal of Physical Chemistry» журналының бас редакторы қызметін атқарды, сонымен қатар «International Reviews in Physical Chemistry» журналының АҚШ редакторы болып жұмыс істеді. Ол Америка өнер және ғылым академиясының мүшесі, Америка физика қоғамының, Америка ғылымын дамыту қауымдастығының және Үшінші әлем ғылым академиясының мүшесі. Мостафа Эль Саид 2007 жылы АҚШ Ұлттық ғылым медалімен марапатталды: «Наноматериалдардың электрондық және оптикалық қасиеттерін түсінуге, оларды нанокатализ және наномедицинада қолдануға қосқан маңызды және шығармашылық үлесі үшін, елдер арасындағы ғылыми алмасуды дамытуға жасаған гуманитарлық еңбегі үшін және болашақ ғылыми көшбасшыларды тәрбиелеудегі рөлі үшін». Мостафа 2009 жылы молекулалық ғылымдар саласындағы Ахмет Зейвель сыйлығының иегері атанды. 2011 жылы ол Томсон Рейтерс тізімінде өткен он жылдықтың үздік химиктерінің 17-орынында болды. Профессор Эль Саид химия ғылымына ұзақ жылдар бойы қосқан үлесі үшін 2016 жылы Америка химия қоғамының ең жоғары наградасы – Пристли медалімен марапатталды.

Ел-Сайед ережесі

Бұл ереже фосфоресценция және осыған ұқсас құбылыстарға қатысты. Электрондар молекулалардың маңында әртүрлі режимдерде (электрондық күйде) дірілдейді және резонансқа түседі, әдетте бұл электрондар жүйесінің энергиясына байланысты. Бұл заңға сәйкес, екі электрондық күй арасындағы тұрақты энергия алмасуы, электронның дірілісі алмасу кезінде сақталғанда оңайырақ жүзеге асады: электронның спиніндегі кез келген өзгеріс оның орбиталық қозғалысының өзгеруімен толықтырылады (спин-орбиталық байланыс). Жүйеаралық өту (ISC) – әртүрлі көптікке ие екі электрондық күй арасындағы изоэнергетикалық сәуле шығарусыз өтуді қамтитын фотофизикалық процесс. Бұл көбінесе төменгі электрондық күйдегі дірілмен қозуға ие молекулалық бірлікке әкеледі, ол әдетте ең төменгі молекулалық діріл деңгейіне дейін ыдырайды. ISC бұрыштық импульстің сақталу ережелерімен шектеледі. Осының салдарынан, ISC әдетте өте ұзақ уақыт аралығында жүзеге асады. Алайда, Эль-Сайед ережесіне сәйкес, егер сәуле шығарусыз өту молекулалық орбитальдің типін өзгертсе, жүйеаралық өту жылдамдығы, мысалы, ең төменгі синглет күйінен триплеттік көптікке салыстырмалы түрде жоғары болады. Мысалы, (π,π*) синглеті (n,π*) триплеттік күйіне өтуі мүмкін, бірақ (π,π*) триплеттік күйіне емес, және керісінше. 1960 жылдары Эль-Сайедпен формулировкаланған бұл ереже көптеген фотохимия оқулықтарында, сондай-ақ IUPAC Алтын кітабында кездеседі. Бұл ереже фосфоресценцияны, дірілдік релаксацияны, жүйеаралық өтуді, ішкі түрлендіруді және молекулалардағы қозу күйлерінің өмір сүру ұзақтығын түсінуде маңызды.