Nova pesquisa analisa a dispersão de pósitrons de átomos de gás raros encapsulados em carbono 60 para investigar propriedades quânticas que não podem ser testadas com elétrons.
O espalhamento de partículas é um teste importante das propriedades quânticas de átomos e moléculas maiores. Embora os elétrons tenham dominado historicamente esses experimentos, suas contrapartes de antimatéria carregadas positivamente – pósitrons – podem ser usadas em aplicações promissoras quando as partículas carregadas negativamente não são adequadas.

Um novo artigo publicado no The European Physical Journal D examina a dispersão de pósitrons de átomos de gás raros enfiados dentro dos fulerenos - os chamados "endoédricos de gás raros". O artigo é de autoria de Km Akanksha Dubey do Indian Institute of Technology Patna, Patna, Bihta, Índia, e Marcelo Ciappina, Guangdong Technion-Israel Institute of Technology, Shantou, China.

"Nosso foco foi investigar os processos de espalhamento de pósitrons com gases endoédricos raros. Como referência ao sistema endoédrico, também consideramos o espalhamento de pósitrons de C₆₀ alvos", diz Ciappina. "Em nosso estudo, escolhemos átomos de gás raros para encapsulamento dentro de carbono 60 (C₆₀ ), pois são provavelmente os endoédricos mais populares e estudados. Os endoédricos gasosos raros são formações muito estáveis; os átomos encapsulados encontram sua posição de equilíbrio quase no centro geométrico do C₆₀ ."

O estudo baseia-se nas descobertas de estudos anteriores envolvendo a colisão de pósitrons com alvos gigantes como C₆₀ e endoédricos gasosos raros. A principal diferença é que o espalhamento de ressonância com diferentes tamanhos dos átomos encapsulados é elucidado em comparação com o C₆₀ nu espalhamento; ressonâncias também são testadas sob os diferentes campos de dispersão do complexo projétil-alvo.

"Para nossa surpresa, as formações de ressonância nos gases endoédricos raros são alteradas em comparação com o caso do pósitron-C₆₀ colisão, apesar do campo de dispersão dominante na dispersão de pósitrons ser de natureza repulsiva", diz Ciappina. As ressonâncias na energia mais baixa são significativamente afetadas por vários campos de dispersão considerados alternativamente.

"Assim, ressonâncias de dispersão na dispersão de pósitrons encontram sua morada natural no C₆₀ e endoédricos de gás raro, e os estados de ressonância podem ser favoravelmente manipulados mantendo os átomos de gás raros dentro dele."

Com insights sobre muitos aspectos desses processos de colisão, as aplicações potenciais para as descobertas do artigo podem variar de espectroscopia de feixe de pósitrons à investigação de nanomateriais. + Explorar mais

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