Un team internazionale di ricercatori ha registrato con successo per la prima volta la nascita di un nanoplasma. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica, il gruppo descrive come hanno realizzato questa impresa e cosa hanno imparato da essa.

Nanoplasma, come il nome suggerisce, è un plasma che si verifica su scala nanometrica. Gli scienziati hanno scoperto che possono crearne uno sparando un laser su un piccolissimo ammasso di atomi:farlo fa parte della scienza dello studio degli oggetti su scala nanometrica per saperne di più sulle loro proprietà. A quello scopo, gli scienziati vorrebbero sapere cosa succede quando si forma il nanoplasma, ma ho trovato difficile determinarlo perché la formazione avviene così rapidamente. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno compiuto un passo verso tale obiettivo sviluppando un modo per registrare il processo di nascita di un nanoplasma.

La tecnica prevedeva l'isolamento di un ammasso di circa 5000 atomi di xeno in una camera a vuoto e quindi l'emissione di un impulso laser a raggi X su di esso, che ha causato la formazione del nanoplasma. Per registrare il processo, hanno sparato un secondo laser all'ammasso, questo con un raggio infrarosso, e hanno registrato il modello di assorbimento che ha creato. Sparando il secondo laser più e più volte a una risoluzione di femtosecondi e registrando i modelli dopo ogni esplosione, i ricercatori sono stati in grado di realizzare un video dalle istantanee che sono state create.

Nello studiare il video che avevano creato, i ricercatori hanno scoperto che gli elettroni che sono stati espulsi dagli atomi dall'esplosione laser non se ne sono andati tutti contemporaneamente. Anziché, hanno scoperto che dopo soli 10 femtosecondi, molti atomi avevano assorbito parte dell'energia laser mantenendo i loro elettroni, e pochi altri hanno perso il loro. Dopo di che, era l'attrazione tra gli elettroni liberi e gli ioni positivi che tenevano insieme il nanoplasma in via di sviluppo. Questo stato ha portato a molte collisioni che hanno portato alla condivisione di energia tra gli atomi. I ricercatori riferiscono che è stata l'eccitazione degli atomi a svolgere un ruolo significativo nella migrazione dell'energia, qualcosa che non era mai stato visto prima. Concludono suggerendo che la loro tecnica offre un nuovo prezioso strumento per lo studio della materia nanometrica.

© 2018 Phys.org