Un equipo internacional de investigadores ha registrado con éxito el nacimiento de un nanoplasma por primera vez. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física, el grupo describe cómo lograron esta hazaña y qué aprendieron de ella.

Nanoplasma, como su nombre indica, es un plasma que se produce a nanoescala. Los científicos han descubierto que pueden crear uno disparando un láser a un grupo muy pequeño de átomos; hacerlo es parte de la ciencia de estudiar objetos a nanoescala para aprender más sobre sus propiedades. Con ese fin, A los científicos les gustaría saber qué sucede a medida que se forma el nanoplasma, pero les ha resultado difícil de determinar porque la formación ocurre muy rápido. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han dado un paso hacia ese objetivo al desarrollar una forma de registrar el proceso de nacimiento de un nanoplasma.

La técnica consistió en aislar un grupo de aproximadamente 5000 átomos de xenón en una cámara de vacío y luego dispararle un pulso de láser de rayos X, lo que provocó la formación del nanoplasma. Para registrar el proceso, dispararon un segundo láser al cúmulo, éste con un rayo infrarrojo, y registraron el patrón de absorción que creaba. Al disparar el segundo láser una y otra vez a una resolución de tiempo de femtosegundos y registrar los patrones después de cada explosión, los investigadores pudieron hacer un video a partir de las instantáneas que se crearon.

Al estudiar el video que habían creado, Los investigadores encontraron que los electrones que fueron expulsados ​​de los átomos por la explosión del láser no se fueron todos al mismo tiempo. En lugar de, descubrieron que después de solo 10 femtosegundos, muchos de los átomos habían absorbido parte de la energía láser mientras conservaban sus electrones, y algunos otros perdieron el suyo. Después, era la atracción entre los electrones libres y los iones positivos lo que mantenía unido el nanoplasma en desarrollo. Este estado provocó muchas colisiones que resultaron en el intercambio de energía entre los átomos. Los investigadores informan que fue la excitación de los átomos lo que jugó un papel importante en la migración de energía, algo que nunca antes se había visto. Concluyen sugiriendo que su técnica ofrece una nueva herramienta valiosa para el estudio de la materia nanométrica.

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