Uma equipe internacional de físicos conseguiu mapear a condensação de átomos individuais, ou melhor, sua transição de um estado gasoso para outro estado, usando um novo método. Liderado pelo Instituto Suíço de Nanociência e pelo Departamento de Física da Universidade de Basel, a equipe foi capaz de monitorar pela primeira vez como os átomos de xenônio se condensam em copos de medição microscópicos, ou poços quânticos, permitindo assim que conclusões importantes sejam tiradas quanto à natureza das ligações atômicas. Os pesquisadores publicaram seus resultados na revista Nature Communications .

A equipe liderada pelo professor Thomas Jung, que consiste em pesquisadores do Swiss Nanoscience Institute, Departamento de Física da Universidade de Basel e do Instituto Paul Scherrer, desenvolveu um método que permite a condensação de átomos individuais a serem mapeados passo a passo pela primeira vez. Os pesquisadores permitiram que átomos do gás nobre xenônio se condensassem em poços quânticos e monitoraram as acumulações resultantes usando um microscópio de tunelamento de varredura.

Poços quânticos como provetas

A organização autônoma de moléculas especificamente 'programadas' facilita a criação de uma rede porosa na superfície de um substrato - estes são os poços quânticos usados ​​como provetas de medição com um tamanho especificamente definido, forma e estrutura atômica da parede e do piso. A liberdade de movimento dos átomos é restrita nos poços quânticos, permitindo que o arranjo dos átomos seja monitorado de perto e mapeado dependendo da composição.

Com esses dados, os pesquisadores conseguiram mostrar que os átomos de xenônio sempre se organizam de acordo com um determinado princípio. Por exemplo, algumas unidades consistindo de quatro átomos são formadas apenas quando há pelo menos sete átomos no poço quântico. E se houver doze átomos no poço quântico, isso resulta na criação de três unidades de quatro átomos altamente estáveis.

Conclusões sobre a natureza do vínculo

As imagens e estruturas dos nano-condensados ​​registrados pela primeira vez permitem que conclusões importantes sejam tiradas quanto à natureza das ligações físicas formadas pelos átomos de xenônio. “Mas esse sistema não se restringe exclusivamente aos gases nobres, "diz Sylwia Nowakowska, autor principal da publicação. "Também podemos usá-lo para pesquisar outros átomos e a forma como eles se ligam." Como o método recém-desenvolvido mapeia com precisão as ligações atômicas e determina a estabilidade dos vários estados, também pode ser usado para verificar cálculos teóricos sobre títulos.

Os resultados do estudo são baseados em uma colaboração entre pesquisadores da Suíça, Brasil, Suécia, Alemanha e Holanda, e foram publicados na atual edição da revista científica Nature Communications .