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    Obtener una mejor comprensión de lo que sucede cuando dos átomos se encuentran

    Crédito:K. Yang et al., Phys. Rev. Lett. (2019)

    Un equipo internacional de investigadores ha demostrado una nueva forma de obtener una comprensión detallada de lo que sucede cuando dos átomos se encuentran. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe sus experimentos, lo que implicaba observar de cerca cómo dos átomos entraban en contacto entre sí.

    La idea de ver chocar dos átomos puede incomodar a algunas personas, mientras imaginan la explosión de una bomba nuclear, pero no todas las colisiones son tan dramáticas. En este nuevo esfuerzo, Los investigadores midieron la interacción magnética que se produjo cuando dos átomos entraron en contacto muy lentamente entre sí.

    Investigaciones anteriores han demostrado que los átomos tienen lo que se conoce como funciones de onda, que se definen por las órbitas basadas en la probabilidad de sus electrones. Investigaciones anteriores también han demostrado que cuando dos átomos se acercan, a medida que sus formas de onda se superponen, surge una fuerza llamada "interacción de intercambio", y crece a medida que los dos se acercan. La interacción de intercambio ocurre todo el tiempo, como cuando presionas dos dedos juntos, o en experimentos de química. Pero hasta ahora nadie había medido con precisión su fuerza progresivamente a medida que dos átomos se acercaban. En este nuevo experimento, los investigadores han realizado tal medición en su laboratorio.

    El equipo colocó un solo átomo de titanio encima de una capa de óxido de magnesio, que sirvió como aislante. A continuación, colocaron un solo átomo de hierro en la punta de la sonda de un microscopio de efecto túnel. Luego, movieron lentamente el átomo de hierro hacia el átomo de titanio. Mientras lo hacían, midieron el efecto magnético en los dos átomos a través de dos métodos. La primera fue la resonancia de espín de electrones, una técnica que proporcionó mediciones muy detalladas de las interacciones más débiles. El segundo implicó el uso de espectroscopía de túnel de electrones inelástica, que dio mejores resultados al medir las interacciones más fuertes. El uso de dos métodos de medición les dio a los investigadores más confianza en sus resultados cuando coincidían. El procedimiento permitió a los investigadores alcanzar un nuevo nivel de precisión en la medición de interacciones de intercambio. También demostró una posible técnica para ajustar el campo magnético de un átomo de una manera que podría ser práctica en los dispositivos de almacenamiento de datos del futuro.

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