德国的一个研究小组首次观察到里德伯原子和离子之间的键。在制备这种高度不稳定的物质之后,研究小组能够证明这种键的分子性质,并测量各种物理参数,包括键的长度。

里德伯原子包含一个高能的外层电子,几乎被激发到电离的程度。尽管在20世纪70年代首次发现了这种短命物种,但处理这种物种的困难阻碍了任何重要的实验研究,研究人员转而专注于里德堡行为的理论预测。后来,超冷技术的出现使科学家们开始研究键合Tilman Pfau和斯图加特大学的同事们观察了第一个里德伯分子在2009年。然而,直到最近,这些研究还仅限于中性物种。

现代方法现在允许用户在超冷温度下操作离子,这意味着里德堡键首次扩展到带电物质。斯图加特的研究小组用离子显微镜测量了里德伯原子和离子之间相互作用的键长和分子排列,两者都与理论预测非常吻合。在4.3µm处,这个键比经典的共价相互作用长得多,可能是由里德伯原子的翻转偶极子与离子的电场相互作用引起的。飞行时间质谱法证实了这种键的分子性质,使研究人员能够将单个离子的分析结果与里德伯分子的分析结果进行比较。该小组希望进一步扩展这项研究,以形成具有里德伯原子的三聚体和聚合物体系。