Scienziati osservano per la prima volta elettroni in fuga dall'atomo
Per la prima volta alcuni ricercatori hanno osservato degli elettroni liberarsi dalle forze che li legano a un atomo utilizzando l'energia di un laser. Il lavoro è stato finanziato in parte dall'UE a titolo dell'iniziativa Marie Curie del Sesto programma quadro (6PQ), ed è stato pubblicato dalla rivista «Nature». Di norma, gli elettroni vengono mantenuti all'interno delle orbite attorno al nucleo dell'atomo da forze molto potenti. Cercare di vincere tale forza è come scalare una montagna molto ripida. Tuttavia nel mondo della fisica quantistica esiste una via di fuga: con l'ausilio dell'energia di un campo laser, gli elettroni possono insinuarsi attraverso la «montagna» e raggiungere la libertà. Tale processo di incanalamento è così rapido (dura soltanto qualche centinaia di attosecondi, unità di misura che corrisponde a un miliardesimo di miliardesimo di secondo) che fino ad oggi agli scienziati sono mancati gli strumenti per osservarlo in tempo reale. Con colleghi di Germania, Austria, Paesi Bassi e Russia, Ferenc Krausz dell'Istituto Max Planck di ottica quantistica ha colpito alcuni atomi di neon per soli 250 attosecondi con un impulso di luce ultravioletta, sincronizzata sulle oscillazioni di un'emissione di laser rosso. I ricercatori sono riusciti a misurare i livelli di ioni di neon che avevano perso un elettrone in questi brevissimi istanti, e pertanto hanno osservato indirettamente il processo di incanalamento. «Tali esperimenti non solo forniscono le prime informazioni in assoluto sulla dinamica dell'incanalamento degli elettroni», ha commentato il professor Krausz. «Abbiamo anche dimostrato che il movimento degli elettroni negli atomi o nelle molecole può essere osservato in tempo reale con l'ausilio di un incanalamento indotto da un campo laser.» I ricercatori auspicano che la comprensione del comportamento degli elettroni su questo tipo di scala conduca a nuovi sviluppi nella microelettronica, nella messa a punto di fonti compatte di luce a raggi X, nell'imaging biologico e nella radioterapia.
Paesi
Austria, Germania, Paesi Bassi, Russia