#GaiNagusiak

Dinamika elektronikoaren alorreko fenomenorik azkarrenetakoa

Noiz argitaratua: 05/07/21 | Kategoria: Ikerketa | Gaiak: #Fisika, Kimika eta Matematika

Nature aldizkarian, dinamika elektronikoari buruzko ikerketa bat argitaratu dute aste honetan (“Direct observation of electron dynamics in the attosecond domain”). Ikerketa horretan, besteak beste, Donostia International Physics Center-eko (DIPC) Daniel Sánchez-Portal eta Pedro Miguel Etxenike irakasleek hartu dute parte.

Ikerketaren alderdi esperimentala Alemaniako hainbat laborategitako ikertzaileek gauzatu dute. Fisika kuantikoaren ikuspuntutik behatutakoaren azalpen teorikoa, berriz, Donostian egin dute.

Lanak galdera honi erantzuten dio: Zenbat denbora behar du elektroi batek atomo batetik ondoko beste atomo batera joateko? Denbora hori orain arte neur zitekeena baino motzagoa da; horixe da ondorio nagusia. Ikerketa horretan, rutenio metalaren gainean jalkitako sufre-atomoen elektroien dinamika aztertu dute. Elektroiek gutxi gorabehera 320 atosegundo behar dituzte sufretik metalera salto egiteko (atosegundo bat 0,000000000000000001 segundo da). Oso zenbaki txikia da. Ideia bat egiteko, Unibertsoaren adinean (gutxi gorabehera 14.000 milioi urte) segundo bat litzatekeena da atosegundo bat segundoarekiko.

Gainazal baten eta atomo baten arteko karga-transferentzia atosegundotan neurtu izana da lan horren berrikuntzarik nagusietakoa; eta, aldi berean, EHUko bi irakasle teorikok mekanika kuantikoa erabiliz argitu izana prozesuaren xehetasun guztiak. Egoera solidoaren fisikan inoiz behatutako fenomenorik azkarrenetakoa da ikertutakoa, eta agerian jartzen du posible dela elektroien dinamikari buruzko informazioa bereizmen bikainarekin lortzea. Bereizmen hori lortzeko, nahitaezkoa da neurketetarako “aparatu” zehatza erabiltzea. Kasu honetan, atomoaren beraren trantsizio elektronikoek egiten dute erlojuaren lana.

Elektroiek atomo batetik bestera bidaiatzeko zenbat denbora behar duten jakitea oso garrantzitsua da hainbat fenomenotan. Esaterako, oso garrantzitsua da etorkizuneko gailu elektronikoen (nanoelektronikaren eta elektronika molekularraren arloak) materialen diseinua optimizatzeko. Bereziki, spin elektronikoaren balioak bereizteko balio du erabili den teknikak. Hala, “spintronika”-ren eremuan bide berriak irekitzen dira. Elektronikaren eremu berria da, eta oinarria spina da, ez elektroiaren karga, elektronika konbentzionalean bezala. Gainera, karga-transferentziak erabakigarriak dira bizitzarako (fotosintesia), energia sortzeko (zelula fotovoltaikoak) eta, oro har, fotokimikarako eta elektrokimikarako.

Komunikazio Bulegoa

Egilea: Komunikazio Bulegoa (UPV/EHU)

Laguntzailea: