Un team internazionale di fisici è riuscito a mappare la condensazione dei singoli atomi, o meglio il loro passaggio da uno stato gassoso ad un altro stato, utilizzando un nuovo metodo. Guidato dallo Swiss Nanoscience Institute e dal Dipartimento di Fisica dell'Università di Basilea, il team è stato in grado di monitorare per la prima volta il modo in cui gli atomi di xeno si condensano in misurini microscopici, o pozzi quantistici, consentendo così di trarre conclusioni chiave sulla natura del legame atomico. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

Il team guidato dal professor Thomas Jung, composto da ricercatori dello Swiss Nanoscience Institute, Dipartimento di Fisica dell'Università di Basilea e dell'Istituto Paul Scherrer, ha sviluppato un metodo che consente per la prima volta di mappare la condensazione dei singoli atomi passo dopo passo. I ricercatori hanno permesso agli atomi del gas nobile xeno di condensarsi in pozzi quantici e hanno monitorato gli accumuli risultanti utilizzando un microscopio a scansione a effetto tunnel.

Pozzi quantici come bicchieri

L'organizzazione autonoma di molecole specificamente "programmate" facilita la creazione di una rete porosa su una superficie di substrato - questi sono i pozzi quantici usati come misuratori con una dimensione specificatamente definita, forma e struttura atomica di pareti e pavimenti. La libertà di movimento degli atomi è limitata nei pozzi quantici, consentendo di monitorare e mappare da vicino la disposizione degli atomi a seconda della composizione.

Con questi dati, i ricercatori hanno potuto dimostrare che gli atomi di xeno si dispongono sempre secondo un certo principio. Per esempio, alcune unità costituite da quattro atomi si formano solo quando ci sono almeno sette atomi nel pozzo quantistico. E se ci sono dodici atomi nel pozzo quantico, ciò si traduce nella creazione di tre unità a quattro atomi altamente stabili.

Conclusioni sulla natura del legame

Le immagini e le strutture dei nanocondensati registrate per la prima volta consentono di trarre conclusioni chiave sulla natura dei legami fisici formati dagli atomi di xeno. "Ma questo sistema non è limitato esclusivamente ai gas nobili, "dice Sylwia Nowakowska, autore principale della pubblicazione. "Possiamo anche usarlo per ricercare altri atomi e il modo in cui si legano". Poiché il metodo di nuova concezione mappa accuratamente il legame atomico e determina la stabilità dei vari stati, può essere utilizzato anche per verificare calcoli teorici sulle obbligazioni.

I risultati dello studio si basano su una collaborazione tra ricercatori svizzeri, Brasile, Svezia, Germania e Paesi Bassi, e sono stati pubblicati nell'attuale numero della rivista scientifica Comunicazioni sulla natura .