Científicos observan por primera vez el escape de electrones

a investigación ha sido parcialmente financiada por la UE a través de la sección Marie Curie del Sexto Programa Marco (6PM) y aparece publicada en la revista Nature.

Potentes fuerzas mantienen normalmente en sus órbitas a los electrones que circundan el núcleo del átomo. Intentar superar esta fuerza sería como subir una abrupta montaña. Sin embargo, en el mundo de la física cuántica existe una vía de escape posible: ayudados con la energía de un campo láser, los electrones podrán perforar la «montaña» hacia la libertad.

Este proceso de tunelización es muy rápido (sólo tarda varios cientos de atosegundos, esto es, una billonésima parte de una billonésima de un segundo) y hasta ahora los científicos carecían de los medios para llevar a cabo esta observación en tiempo real.

Ferenc Krausz, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, junto a colegas de Alemania, Austria, Países Bajos y Rusia dispararon a los átomos de neón un impulso de luz ultravioleta que sólo duraba 250 atosegundos y que había sido calculado para que coincidiera con las oscilaciones de una pulsación de láser rojo. Los investigadores pudieron medir los niveles de iones de neón que habían perdido un electrón durante este breve momento y observaron así indirectamente el proceso de tunelización.

«Estos experimentos no sólo aportan la primera percepción acerca de la dinámica de tunelización de un electrón», comentó el Profesor Krausz, «también demuestran que se puede observar en tiempo real el movimiento de electrones en átomos o moléculas con la ayuda de una tunelización inducida por campo láser».

Los investigadores esperan que el hecho llegar a entender cómo se comportan los electrones a esta escala traerá consigo nuevos avances en microelectrónica, así como el desarrollo de fuentes de luz de rayos X compactas, de imágenes biológicas y de técnicas de radioterapia.