Movimiento combinado de núcleos y electrones

L. Cattaneo, J. Vos, R. Y. Bello, A. Palacios, S. Heuser, L. Pedrelli, M. Lucchini, C. Cirelli, F. Martín & U. Keller. “Attosecond coupled electron and nuclear dynamics in dissociative ionization of H2Nature Physics.  Doi:10.1038/s41567-018-0103-2.

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Fig. 1

Utilizando tecnología láser de attosegundo, la trillonésima parte de un segundo, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, IMDEA Nanociencia y el Instituto Politécnico de Zurich han logrado observar por primera vez el movimiento correlacionado de electrones y núcleos en una molécula de hidrógeno. Los resultados podrían permitir la manipulación de las propiedades de cualquier enlace químico.

Gracias a los espectaculares avances que la tecnología láser ha experimentado en la última década, hoy es posible visualizar el movimiento de los electrones en el interior de átomos y moléculas. Para esto se utilizan pulsos de luz ultravioleta o de rayos X con una duración de tan sólo unos pocos cientos de attosegundos (10 -18segundos), que es la escala de tiempo en la que se mueven los electrones de forma natural.

En una molécula, además de los electrones, también se mueven los núcleos atómicos que la componen. En un reciente trabajo publicado en la revista Nature Physics, los investigadores  observaron por primera vez el movimiento combinado de electrones y núcleos en la molécula de hidrógeno (H2), demostrando explícitamente que existe una enorme interdependencia entre ellos.

Como electrones y núcleos son los responsables de la formación de enlaces químicos en las moléculas (desde el H2 al ADN), estos resultados abren la puerta a manipular las propiedades de estos enlaces actuando indistintamente sobre electrones o núcleos en intervalos de tiempos del orden de los attosegundos.

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