La transferencia de electrones fotoinducida es fundamental para numerosos procesos físicos, por ejemplo en la magnetización de materiales. La búsqueda para comprender y controlar este proceso ultrarrápido se ha perseguido durante mucho tiempo en vano, sin respuesta a la pregunta de si los electrones inducen el movimiento atómico, o viceversa.

Para responder a esta pregunta, el equivalente atómico de la paradoja del huevo y la gallina, un consorcio de científicos liderado por el Instituto de Física de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1) utilizó un láser de rayos X (X-FEL) ubicado en Stanford.

Este instrumento de última generación puede observar, en tiempo real, los electrones y átomos que componen la materia. En el sistema estudiado, Los experimentos demostraron que la luz desencadena la distorsión ultrarrápida de la estructura molecular de los átomos de cobalto. Esto conduce a la transferencia de átomos de hierro hacia átomos de cobalto, lo que hace que el sistema sea magnético.

Esta investigación, publicado en Química de la naturaleza el 7 de diciembre 2020, muestra que es posible distinguir entre la dinámica electrónica del movimiento atómico en la escala de una décima de una millonésima millonésima de segundo (o 100 femtosegundos).

Esto abre el camino para el desarrollo de una ciencia que pueda controlar los materiales a través de la luz.