Os elétrons oscilam em torno do núcleo de um átomo em escalas de tempo extremamente curtas, normalmente completando um ciclo em apenas algumas centenas de segundos (um atosagund é um quintilhão de segundo). Devido aos seus movimentos extremely -rápidos, observar diretamente o comportamento dos elétrons em moléculas tem sido um desafio. Agora, pesquisadores do Departamento de Química e Bioquímica da UC San Diego sugeriram um novo método para tornar a visualização do movimento dos elétrons uma realidade.
Este novo método descreve um conceito experimental chamado difração de elétrons de vórtice extremely -rápida, que permite a visualização direta do movimento de elétrons em moléculas em escalas de tempo da atosagundos.
A idéia principal por trás dessa abordagem é o uso de um feixe de elétrons especializado que espiral à medida que viaja, permitindo o rastreamento preciso do movimento de elétrons no espaço e no tempo. Este método é especialmente sensível à coerência eletrônica, onde os elétrons se movem de maneira sincronizada e harmoniosa.
Ao isolar efetivamente essa dinâmica coerente de elétrons de outros processos concorrentes, essa técnica desbloqueia novas oportunidades de estudar processos quânticos, como transferência de energia e comportamento de elétrons em materiais avançados, fornecendo informações mais profundas sobre o comportamento basic das moléculas e materiais.
O estudo, publicado em 19 de fevereiro de 2025 em Cartas de revisão físicafoi liderado por Haowei Wu e Haiwang Yong (ambos da UC San Diego). Sua pesquisa foi apoiada em parte pela WM Keck Basis por meio de recursos de computação no Laboratório WM Keck para biologia integrada na UC San Diego.
“A sensibilidade excepcional dessa técnica às coerências eletrônicas desbloqueia novas possibilidades para visualizar fenômenos quânticos extremely -rápidos em moléculas, aproximando -nos do objetivo last de controlar as reações químicas no nível mais basic”. – Haiwang Yong
