Electróns

Un equipo liderado por investigadores do Instituto Max Planck para a Física de Microestruturas, en Alemaña, desenvolveu un novo xeito de medir a emisión de pares de electróns directamente mediante a combinación de dous instrumentos de laboratorio comúns chamados espectrómetros de tempo de voo, como describen os expertos na revista 'Applied Physics Letters'.

Ao disparar un raio de luz ou partículas en certos materiais especiais pódense liberar pares de electróns, un fenómeno coñecido como "emisión de pares de electróns", que pode revelar as propiedades fundamentais dos sólidos e información necesaria para deseñar novos materiais para aplicacións futuras.

Medir as emisións de pares de electróns sempre foi difícil porque tradicionalmente se facía utilizando fontes de luz sincrotrón altamente custosas, dispoñibles nuns poucos laboratorios de todo o mundo. Ninguén encontrou un xeito de medir rutineiramente interaccións de pares de electróns sobre unha mesa de laboratorio estándar.

"Einstein recibiu o Premio Nobel pola súa explicación do efecto fotoeléctrico, que foi publicado en 1905. Einstein considerou a posibilidade de que a enerxía do fotón poida ser transferida a máis dun electrón", destaca Michael Huth, investigador postdoutoral no Instituto Max Planck de Física de Microestructuras. "A existencia deste proceso proporciona acceso directo á forza de correlación de electróns", agrega.  

Un par de electróns está "alborotados" por un só fotón dende un punto de vista experimental, o que require da combinación dunha fonte de luz axeitada e espectrómetros de electróns. Desarrolarunha configuración así implica un "esforzo significativo", segundoHuth, quen explica que o equipo alcumou a súa configuración da cámara de fotoemisión "Hydra" porque os seus dous espectrómetros de tempo de voo dotan a cámara dunha aparencia de múltiples cabezas.

O equipo investigou o óxido de níquel (NiO), que, en teoría, debe ter fortes efectos de correlación electrónica. Mentres medían a distribución de enerxía, os científicos sorprendéronse ao descubrir que, en contraste co metal, a suma da enerxía do par de electróns non mostra trazos prominentes.

"Observamos que os metais e o óxido de níquel se comportan de xeito moi diferente -destaca Huth--. Isto implica que a nosa técnica permite cuantificar a intensidade de correlación electrónica". A cuantificación da forza de correlación de electróns dun material de estado sólido é importante porque permite aos investigadores caracterizar as súas propiedades útiles, incluíndo a supercondutividade e a transición metal-illante, por exemplo.