Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Египетский химик Мостафа А. Эль-Саид (араб. مصطفى السيد) — египетско-американский физико-химик, исследователь в области нанонауки, член Национальной академии наук и лауреат Национальной медали науки США. Он известен правилом спектроскопии, носящим его имя — правилом Эль-Саида.
Egyptian chemist
Mostafa A. El Sayed (Arabic: مصطفى السيد) is an Egyptian American physical chemist, nanoscience researcher, member of the National Academy of Sciences and US National Medal of Science laureate. He is known for the spectroscopy rule named after him, the El Sayed rule.
Ранняя жизнь и академическая карьера
Эль-Саид родился в Зифте, Египет, и провел детство в Каире. В 1953 году он получил степень бакалавра наук в области химии на факультете естественных наук Каирского университета Айн Шамс. Эль-Саид получил докторскую степень по химии в Университете штата Флорида под руководством Майкла Каши, последнего ученика легендарного Г. Н. Льюиса. Во время обучения в аспирантуре он встретил и женился на Джанис Джонс, с которой был женат 48 лет. Прежде чем в 1961 году присоединиться к преподавательскому составу Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, он работал постдокторантом в Гарвардском университете, Йельском университете и Калифорнийском технологическом институте. В 1994 году он вышел на пенсию из UCLA и занял должность профессора имени Джулиуса Брауна и регента по химии и биохимии в Технологическом институте Джорджии. Он руководил Лабораторией лазерной динамики там до полной пенсии в 2020 году. Эль-Саид был главным редактором журнала "Journal of Physical Chemistry" в период с 1980 по 2004 год.
El Sayed was born in Zifta, Egypt and spent his early life in Cairo. He earned his B. Sc. in chemistry from Ain Shams University Faculty of Science, Cairo in 1953. El Sayed earned his doctoral degree in chemistry from Florida State University working with Michael Kasha, the last student of the legendary G. N. Lewis. While attending graduate school he met and married Janice Jones, his wife of 48 years. He spent time as a post doctoral researcher at Harvard University, Yale University and the California Institute of Technology before joining the faculty of the University of California at Los Angeles in 1961. In 1994, he retired from UCLA and accepted the position of Julius Brown Chair and Regents Professor of Chemistry and Biochemistry at the Georgia Institute of Technology. He led the Laser Dynamics Lab there until his full retirement in 2020. El Sayed is a former editor in chief of the Journal of Physical Chemistry (1980–2004).
Исследования
Исследовательские интересы Эль-Саида включают применение стационарной и ультрабыстрой лазерной спектроскопии для изучения релаксации, переноса и преобразования энергии в молекулах, твердых телах, фотосинтетических системах, полупроводниковых квантовых точках и металлических наноструктурах. Группа Эль-Саида также принимала участие в разработке новых методов, таких как магнитофотонный селектор, пикосекундная рамановская спектроскопия и спектроскопия двойного микроволнового резонанса фосфоресценции. В настоящее время основное внимание в его лаборатории уделяется оптическим и химическим свойствам наночастиц благородных металлов и их применению в нанокатализе, нанофотонике и наномедицине. Лаборатория Эль-Саида известна разработкой технологии золотых наностержней. По состоянию на 2021 год Эль-Саид опубликовал более 1200 статей в рецензируемых журналах по спектроскопии, молекулярной динамике и нанонауке, которые были процитированы более 130 000 раз.
El Sayed's research interests include the use of steady state and ultra fast laser spectroscopy to understand relaxation, transport and conversion of energy in molecules, in solids, in photosynthetic systems, semiconductor quantum dots and metal nanostructures. The El Sayed group has also been involved in the development of new techniques such as magnetophotonic selection, picosecond Raman spectroscopy and phosphorescence microwave double resonance spectroscopy. A major focus of his lab is currently on the optical and chemical properties of noble metal nanoparticles and their applications in nanocatalysis, nanophotonics and nanomedicine. His lab is known for the development of the gold nanorod technology. As of 2021, El Sayed has produced over 1200 publications in refereed journals in the areas of spectroscopy, molecular dynamics and nanoscience, with over 130,000 citations.
Почести
За свою работу в области применения лазерных спектроскопических методов для изучения свойств и поведения на наноуровне Эль-Саид был избран в Национальную академию наук в 1980 году. В 1989 году он получил премию Толмана, а в 2002 году – премию Ирвинга Лангмура по химической физике. Он был удостоен Международной премии короля Фейсала в области наук в 1990 году, высшей награды Технологического института Джорджии – звания «Выдающийся профессор класса 1943 года», почетной степени доктора философии Еврейского университета, а также ряда других наград, в том числе от различных местных отделений Американского химического общества. Он был приглашенным ученым Шермана Фэрчайлда в Калифорнийском технологическом институте и лауреатом премии имени Александра фон Гумбольдта для старших ученых из США. С 1980 по 2004 год он был главным редактором «Журнала физической химии», а также редактором по США в «Международных обзорах по физической химии». Он является членом Американской академии искусств и наук, Американского физического общества, Американской ассоциации содействия развитию науки и Академии наук развивающихся стран. Мостафа Эль-Саид был удостоен Национальной медали США в области науки в 2007 году «за его основополагающий и новаторский вклад в понимание электронных и оптических свойств наноматериалов и их применения в нанокатализе и наномедицине, за его гуманитарные усилия по развитию международного научного обмена и за его роль в подготовке будущих научных лидеров». Мостафа также был объявлен лауреатом премии Ахмеда Зейвеля в области молекулярных наук в 2009 году. В 2011 году он занял 17-е место в списке «Топ-химиков прошлого десятилетия» по версии Thomson Reuters. В 2016 году профессор Эль-Саид также получил медаль Пристли – высшую награду Американского химического общества, за его многолетний вклад в химию.
For his work in the area of applying laser spectroscopic techniques to study of properties and behavior on the nanoscale, El Sayed was elected to the National Academy of Sciences in 1980. In 1989 he received the Tolman Award, and in 2002, he won the Irving Langmuir Award in Chemical Physics. He has been the recipient of the 1990 King Faisal International Prize ("Arabian Nobel Prize") in Sciences, Georgia Tech's highest award, "The Class of 1943 Distinguished Professor", an honorary doctorate of philosophy from the Hebrew University, and several other awards including some from the different American Chemical Society local sections. He was a Sherman Fairchild Distinguished Scholar at the California Institute of Technology and an Alexander von Humboldt Senior U. S. Scientist Awardee. He served as editor in chief of the Journal of Physical Chemistry from 1980 to 2004 and has also served as the U. S. editor of the International Reviews in Physical Chemistry. He is a Fellow of the American Academy of Arts and Sciences, a member of the American Physical Society, the American Association for the Advancement of Science and the Third World Academy of Science. Mostafa El Sayed was awarded the 2007 US National Medal of Science "for his seminal and creative contributions to our understanding of the electronic and optical properties of nanomaterials and to their applications in nanocatalysis and nanomedicine, for his humanitarian efforts of exchange among countries and for his role in developing the scientific leadership of tomorrow." Mostafa was also announced to be the recipient of the 2009 Ahmed Zewail prize in molecular sciences. In 2011, he was listed #17 in Thomson Reuters listing of the Top Chemists of the Past Decade. Professor El Sayed also received the 2016 Priestley Medal, the American Chemical Society’s highest honor, for his decades long contributions to chemistry.
Правило Эль-Сейда
Это правило относится к фосфоресценции и подобным явлениям. Электроны вибрируют и резонируют вокруг молекул в различных модах (электронное состояние), как правило, в зависимости от энергии электронной системы. Этот закон утверждает, что постоянный обмен энергией между двумя электронными состояниями происходит легче, если вибрации электронов сохраняются при этом обмене: любое изменение спина электрона компенсируется изменением его орбитального движения (спин-орбитальное взаимодействие). Межсистемный переход (МСП) – это фотофизический процесс, включающий безизлучательный изоэнергетический переход между двумя электронными состояниями с различной мультиплетностью. Он часто приводит к образованию вибрационно возбужденной молекулы в более низком электронном состоянии, которая затем обычно релаксирует до своего основного молекулярного колебательного уровня. МСП запрещен правилами сохранения углового момента. Следовательно, МСП обычно протекает в очень длительные промежутки времени. Однако правило Эль-Саида утверждает, что скорость межсистемного перехода, например, из основного синглетного состояния в триплетное множество, относительно велика, если безизлучательный переход включает изменение типа молекулярной орбитали. Например, синглет (π,π*) может перейти в триплет (n,π*), но не в триплет (π,π*) и наоборот. Сформулированное Эль-Саедом в 1960-х годах, это правило можно найти в большинстве учебников по фотохимии, а также в Золотой книге IUPAC. Это правило полезно для понимания фосфоресценции, вибрационной релаксации, межсистемного перехода, внутренней конверсии и времени жизни возбужденных состояний в молекулах.
This rule pertains to phosphorescence and similar phenomena. Electrons vibrate and resonate around molecules in different modes (electronic state), usually depending on the energy of the system of electrons. This law states that constant energy flipping between two electronic states happens more readily when the vibrations of the electrons are preserved during the flip: any change in the spin of an electron is compensated by a change in its orbital motion (spin orbit coupling). Intersystem crossing (ISC) is a photophysical process involving an isoenergetic radiationless transition between two electronic states having different multiplicities. It often results in a vibrationally excited molecular entity in the lower electronic state, which then usually decays to its lowest molecular vibrational level. ISC is forbidden by rules of conservation of angular momentum. As a consequence, ISC generally occurs on very long time scales. However, the El Sayed rule states that the rate of intersystem crossing, e. g. from the lowest singlet state to the triplet manifold, is relatively large if the radiationless transition involves a change of molecular orbital type. For example, a (π,π*) singlet could transition to a (n,π*) triplet state, but not to a (π,π*) triplet state and vice versa. Formulated by El Sayed in the 1960s, this rule found in most photochemistry textbooks as well as the IUPAC Gold Book. The rule is useful in understanding phosphorescence, vibrational relaxation, intersystem crossing, internal conversion and lifetimes of excited states in molecules.