Elektroien mugimendua zuzenean ikustea lortu dute, lehenengo aldiz

2022/02/17 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Arg. Garg et al., Nature Photonics aldizkaritik moldatua.

Erreakzio kimikoak elektroiek molekuletan izaten duten mugimenduaren ondorio dira. Hala, zientzialariek uste dute molekuletan elektroien mugimendua jarraitu ahal izatea gakoa litzatekeela edozein erreakzio kimiko benetan ulertu eta kontrolatu ahal izateko. Baina orain arte ez da posible izan. Izan ere, eta elektroien mugimendua attosegundoen eskalan ematen da, segundo bat baino trilioi bat aldiz txikiagoa den denbora-eskalan. Berez, attosegundoaren zientziak baliatzen dituen teknikek aukera ematen dute mugimendu hori denbora errealean jarraitzeko, baina ez, ordea, espazio errealean. Era berean, tunel efektuko mikroskopiak (STM) elektroien dentsitatea sondea dezake lokalki, baina ezin du eman informaziorik denbora-eskala ultraazkar horretan. Bi teknikak konbinatuta, ordea, elektroien mugimendua zuzenean ikustea lortu berri dute, denbora eta espazio errealean.

Alemaniako Max Planck Institutuan egin dute esperimentua. Hain zuzen, dianhidrido perilentetrakarboxilikoaren molekula erabili da, urrezko azalera batean ezarria. Bi laser-pultsu igorri dizkiote, 6 femtosegundoko iraupena zutenak, eta bigarrena lehenarekiko atzerapen txiki eta kontrolatua zuena. Aipatutako bi teknologiak uztartuta lortu dute elektroien mugimendua ikustea, angstrom-aren eskala espazialean (1 Å = 10-10 m) eta subfemtosegundoaren denbora-eskalan (1 fs = 10⁻¹⁵ s).

Molekulen elektroi-dentsitatean ematen den eboluzioa ikus daiteke irudiotan, denboran zehar. Laser-pultsuen arteko hainbat atzerapen-tarte desberdin erabilita egin dituzte argazkiak. Ezkerretik hasita, 0 eta 36 fentosegundoren arteko denboren eragina ikus daiteke. Arg. Garg et al., Nature Photonics aldizkaritik moldatua.

Orain arte, zuzeneko behaketa errealik gabe, algoritmo konputazional konplexuetan oinarritutako kalkuluak besterik ez zeuden. Gainera, sistema sinpleetarako bakarrik egin zitezkeen. Zientzialarien arabera, lorpen berriak sistema molekular konplexuetan dinamika elektronikoa benetan ulertzen hasteko balioko du. Nature Photonics aldizkarian argitaratu dute lorpena.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia