Lectura en voz alta Los investigadores del Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck han desarrollado un nuevo sincrotrón que puede acelerar las moléculas sin carga a altas velocidades. De esta manera, se pueden realizar experimentos con haces moleculares a bajas temperaturas para aprender más sobre sus propiedades mecánicas cuánticas. El sincrotrón, con un diámetro de solo 81 centímetros, también es lo suficientemente compacto como para su uso en laboratorios de investigación ordinarios. ¿Tanto los sincrotrones como los aceleradores lineales normalmente pueden acelerar solo partículas cargadas como electrones o iones? Después de todo, se requiere una carga eléctrica para interactuar con los campos eléctricos y magnéticos. Por lo tanto, es sorprendente a primera vista que Cynthia Heiner y sus colegas hayan desarrollado un sincrotrón para moléculas sin carga.

Sin embargo, el anillo acelerador no permite que todos los tipos de moléculas aceleren a altas velocidades. Para ser influenciadas por los campos eléctricos y magnéticos, las moléculas deben tener una distribución de carga eléctrica no uniforme: deben ser polares, de modo que se forme un momento dipolar eléctrico a lo largo de su eje.

Los investigadores ahora han confirmado experimentalmente que la interacción de los momentos dipolares con campos eléctricos que oscilan rápidamente puede acelerar las moléculas. ¿Esto fue teóricamente predicho en los años cuarenta del siglo pasado? sin embargo, la tecnología necesaria solo se ha desarrollado en los últimos años.

En un experimento piloto, el grupo de investigación logró acelerar un paquete de moléculas de amoníaco de aproximadamente tres milímetros de diámetro a velocidades de alrededor de 100 metros por segundo y mantenerlas juntas durante una distancia de más de 30 metros. El experimento se llevó a cabo a bajas temperaturas de solo unos pocos milikelvin. visualización

Los investigadores ahora quieren comenzar a ejecutar dos haces moleculares uno hacia el otro para que se produzcan colisiones entre las moléculas. Dado que estos tienen un carácter ondulatorio a bajas temperaturas, pueden formarse asociaciones atómicas interesantes, hasta ahora no observadas en la naturaleza.

Cynthia Heiner (FHI, Berlín) y otros: Nature Physics, prelanzamiento en línea, doi: 10.1038 / nphys513 Stefan Maier

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