Lantanoizii oferă un mare potențial pe 18 noiembrie

Într-un număr special al Nature Physics, Francesca Ferlaino și Matthew Norcia subliniază potențialul mare al gazelor cuantice ultrareci generate de lantanide. În ciuda complexității lor, ele sunt relativ ușor de accesat pentru cercetarea experimentală și oferă o gamă largă de posibilități pentru cercetare de bază și aplicare.

La un sfert de secol după prima producție de condensate Bose-Einstein, Nature Physics publică un număr care se concentrează pe evoluția gazelor cuantice ultrareci și pe potențialul lor pentru viitor. De exemplu, în ce direcție se vor dezvolta microscoape atomice, pensete optice sau noi capcane cu laser? Ce potențial constă în gazele cuantice ale lantanidelor a fost detaliat de Francesca Ferlaino și Matthew Norcia de la Departamentul de Fizică Experimentală de la Universitatea Innsbruck și de la Institutul de Optică Cuantică și Informații Cuantice al Academiei Austriace de Științe într-un articol de recenzie din revista specială. jurnal Problemă. Când a început condensarea gazelor cuantice ultrarece în urmă cu trei decenii, în acest scop au fost alese particule simple din grupul atomilor alcalini sau alcalini de Pământ, cu doar unul sau doi electroni în învelișul lor exterior, cum ar fi litiu sau rubidiu. Au fost folosite pentru a produce primele condensate Bose-Einstein, care au fost sărbătorite în 2001, când Erich Cornell, Wolfgang Ketterle și Karl Wyman au primit Premiul Nobel pentru Fizică.

Un deceniu mai târziu, primele grupuri de cercetare, inclusiv o echipă condusă de Francesca Ferlaino de la Universitatea din Innsbruck, au început să condenseze particule mai complexe, lantanidele. Acestea sunt metale argintii, relativ moi și reactive. Atomii lor au mulți electroni în învelișul lor exterior și sunt, de asemenea, magnetici. „La prima vedere, acest lucru pare să facă viața inutil de complexă, iar la momentul respectiv nu era clar dacă aceste elemente puteau fi condensate în același mod ca elementele mai simple”, spune Ferlaino. „Dar după cum se dovedește, după multă muncă, lantanidele, și în special erbiul, au fost o lovitură de noroc: din cauza numeroaselor moduri în care pot absorbi fotonii, stingerea este de fapt mai ușoară. Și multiplele moduri în care acești atomi interacționează fac posibile specii complet noi.” Din experiențe.” În 2012, de exemplu, echipa Francescei Ferlino a reușit pentru prima dată să condenseze erbiul. De atunci, multe grupuri de cercetare au realizat acest potențial, iar acum există zeci de grupuri din întreaga lume care lucrează la gaze cuantice ultrareci care conțin elemente mai complexe. În articolul lor de recenzie publicat în Nature Physics, Ferlaino și Norcia prezintă proprietățile lantanidelor și detaliază potențialul lor pentru cercetare.

Linkuri: