Elettrone collocato per la prima volta in uno stato “doppio”: né liberato, né legato al nucleo

Un gruppo di fisici dell’Università di Ginevra (UNIGE), Svizzera, e del Max Born Institute (MBI) di Berlino, in Germania, è riuscito a porre un elettrone in uno stato considerabile come né liberato del tutto dal nucleo, né legato a quest’ultimo, un’impresa considerata da molti fisici delle particelle come impossibile.
Come si sa, l’elettrone orbita intorno al nucleo ed è a quest’ultimo legato. Tuttavia l’elettrone può essere “strappato” via dal nucleo stesso grazie all’utilizzo di un forte campo elettrico, come ad esempio quello di un laser.

Non è mai stato ben chiaro, però, se è possibile strappare l’elettrone dal nucleo senza comunque rimuoverlo del tutto in uno stato che può essere considerato come “doppio” oppure come una via di mezzo.
Per la prima volta, i ricercatori sono riusciti nell’intento controllando la forma dell’impulso laser. Inoltre hanno identificato, quando avviene questo speciale processo di slegamento, una particolare zona, soprannominata dagli stessi ricercatori “Death Valley”, in cui i fisici stessi perdevano tutto il loro potere di controllo, tramite il laser, sull’elettrone.

In relazione a questo effetto, Misha Ivanov, fisica impegnata nella ricerca, dichiara: “Contrariamente alle aspettative naturali che suggeriscono che più un laser è intenso, più è facile liberare l’elettrone, abbiamo scoperto che c’è un limite all’intensità, alla quale non possiamo più ionizzare l’atomo. Oltre questa soglia, possiamo controllare di nuovo l’elettrone”.

Fonti e approfondimenti

• For the first time, researchers place an electron in a dual state—neither freed nor bound (IA)
• Amplification of intense light fields by nearly free electrons | Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-018-0105-0) (IA)

Articoli correlati

• Manipolare il magnetismo sulla nanoscala, forse si può (15/9/2017)
• Cosa succede se si lanciano elettroni nell’acqua? (22/1/2018)
• Valleytronica nuovo modo per estendere la legge di Moore? (1/5/2017)
• A caccia della forma del nucleo di carbonio-12 (11/3/2019)
• Atomi manipolabili singolarmente con fascio di elettroni con nuovo sistema (18/5/2019)
• Osservata nuova forma di strana materia esotica (1/2/2019)
• Materiali quantici bidimensionali: il futuro dei computer quantistici topologici? (26/4/2017)
• Molecola di tre atomi raffreddata allo zero assoluto per la prima volta (26/4/2017)