Cuando los electrones chocan con los positrones, sus contrapartes de antimateria, Pueden formarse pares inestables en los que ambos tipos de partículas orbitan entre sí. Llamado 'positronio, Los físicos ahora han producido esta intrigante estructura utilizando una amplia gama de objetivos de positrones, desde gases atómicos hasta películas metálicas. Sin embargo, todavía tienen que lograr el mismo resultado de los vapores de nanopartículas, cuyas propiedades únicas están influenciadas por los 'gases' de electrones libres que contienen en forma bien definida, regiones nanoscópicas.

En una nueva investigación publicada en EPJ D , Paul-Antoine Hervieux en la Universidad de Estrasburgo, France y Himadri Chakraborty en la Universidad Estatal del Noroeste de Missouri, ESTADOS UNIDOS, revelan las características de la formación de positronio dentro de nanopartículas con forma de balón de fútbol, C60, por primera vez. En energías específicas de impacto de positrones, muestran que la emisión de positronio domina en la misma dirección que las antipartículas entrantes.

Comúnmente conocido como buckminsterfullereno, o 'buckyballs, 'C60 es estable, se sintetiza fácilmente y es sostenible a temperatura ambiente. Gracias a estas útiles propiedades, Los hallazgos de Hervieux y Chakraborty podrían tener implicaciones importantes para campos como la astrofísica, física de materiales, e investigación farmacéutica. En particular, podrían ofrecer mejoras en las pruebas de cómo la antimateria responde a la gravedad, que puede involucrar estructuras que incluyen átomos de dipositronio y antihidrógeno; cada uno de los cuales presenta positronio en los primeros pasos de sus procesos de fabricación.

Cuando los positrones de ciertas energías se acercan a las buckybolas en ángulos de hasta 10 grados, los físicos demostraron que una serie de estrechos, Las señales de positronio orientadas hacia adelante resultaron de la 'resonancia de difracción' de las partículas. El efecto es comparable a cómo la luz es difractada por obstrucciones esféricas microscópicas; mostrando variación con moléculas de fullereno más grandes como C240, y cuando las partículas se excitan a niveles de energía más altos. Hervieux y Chakraborty modelaron estas propiedades a través de cálculos teóricos de cómo la resonancia de difracción afectaba los ángulos sobre los cuales se emite positronio. en función de la energía de impacto de positrones. Sus resultados ofrecen información importante para la amplia variedad de investigadores que utilizan estas estructuras de corta duración. En estudios futuros, el dúo ahora espera explorar más a fondo su potencial para su uso en experimentos reales.