Uma equipe internacional de pesquisadores demonstrou uma nova maneira de obter uma compreensão detalhada do que acontece quando dois átomos se encontram. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve seus experimentos, que envolveu observar de perto quando dois átomos entraram em contato um com o outro.

A ideia de assistir a colisão de dois átomos pode deixar algumas pessoas inquietas, como eles imaginam uma bomba nuclear explodindo, mas nem todas essas colisões são tão dramáticas. Neste novo esforço, os pesquisadores mediram a interação magnética que ocorreu quando dois átomos foram colocados muito lentamente em contato um com o outro.

Pesquisas anteriores mostraram que os átomos têm o que é conhecido como funções de onda, que são definidos pelas órbitas baseadas na probabilidade de seus elétrons. Pesquisas anteriores também mostraram que quando dois átomos se movem para a proximidade, conforme suas formas de onda se sobrepõem, surge uma força chamada "interação de troca" - e cresce à medida que os dois se aproximam. A interação de troca acontece o tempo todo, como quando você pressiona dois dedos juntos, ou em experimentos de química. Mas até agora, ninguém havia medido com precisão sua força progressivamente à medida que dois átomos se aproximavam. Neste novo experimento, os pesquisadores fizeram tal medição em seu laboratório.

A equipe colocou um único átomo de titânio sobre uma camada de óxido de magnésio, que serviu como um isolante. Em seguida, eles colocaram um único átomo de ferro na ponta da sonda de um microscópio de tunelamento. Então, eles moveram lentamente o único átomo de ferro em direção ao único átomo de titânio. Enquanto eles faziam isso, eles mediram o efeito magnético nos dois átomos por meio de dois métodos. O primeiro era a ressonância de spin do elétron - uma técnica que fornecia medições muito detalhadas das interações mais fracas. O segundo envolveu o uso de espectroscopia de tunelamento de elétrons inelástica - deu melhores resultados ao medir as interações mais fortes. O uso de dois métodos de medição deu aos pesquisadores mais confiança em seus resultados quando eles combinaram. O procedimento permitiu aos pesquisadores atingir um novo nível de precisão na medição das interações de troca. Ele também demonstrou uma possível técnica para ajustar o campo magnético de um átomo de uma forma que pode ser prática em dispositivos de armazenamento de dados do futuro.

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