 |
| Foto: Physical Review Letters |
Físicos de la Universidad de Kiel ha logrado investigar el
intercambio de energía de los electrones con su entorno en tiempo real y, por
lo tanto, distinguir sus fases individuales. (Le puede interesar: Microscopio
de altísima resolución, al alcance de universitarios colombianos)
En su experimento, irradiaron grafito con un pulso de luz
intenso y ultra corto y filmaron el impacto en el comportamiento de los
electrones. Una comprensión completa de los procesos fundamentales involucrados
podría ser importante en el futuro para aplicaciones en componentes optoelectrónicos
ultrarrápidos. El equipo de investigación ha publicado estos hallazgos en la
edición actual de la revista Physical Review Letters.
Las propiedades de un material dependen del comportamiento
de sus electrones y átomos constituyentes. Un modelo básico para describir el
comportamiento de los electrones es el concepto del llamado gas Fermi, que
lleva el nombre del ganador del Premio Nobel Enrico Fermi. En este modelo, los
electrones en el material se consideran un sistema gaseoso. De esta manera, es
posible describir sus interacciones entre sí.
Para seguir el comportamiento de los electrones sobre la
base de esta descripción en tiempo real, el equipo de investigación de Kiel
desarrolló un experimento para investigaciones con resolución temporal extrema:
si una muestra de material se irradia con un pulso de luz ultrarrápido, los
electrones se estimulan para un corto periodo de tiempo. Un segundo pulso de
luz retardado libera algunos de estos electrones del sólido.
Un análisis detallado de estos permite extraer conclusiones
sobre las propiedades electrónicas del material después de la primera
estimulación con luz. Una cámara especial filma cómo la energía luminosa
introducida se distribuye a través del sistema de electrones. (Lea: ¿Es el
universo homogéneo? Una explicación desde la astrofísica)
La característica especial del sistema Kiel es su resolución
temporal extremadamente alta de 13 femtosegundos. Esto lo convierte en una de
las cámaras electrónicas más rápidas del mundo. "Gracias a la extremadamente
corta duración de los pulsos de luz utilizados, podemos filmar los procesos
ultrarrápidos en vivo. Nuestras investigaciones han demostrado que aquí está
ocurriendo una cantidad sorprendente de cosas", explicó Michael Bauer,
profesor de dinámica ultrarrápida.
Los experimentos del equipo de investigación de Kiel también
confirman las predicciones teóricas por primera vez. Permiten una nueva
perspectiva sobre un tema de investigación que apenas se ha investigado en esta
breve escala de tiempo.
No hay comentarios:
Publicar un comentario