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• Forman nanoburbujas de helio a partir del impacto de pulsos de láser de luz ultravioleta

Las nanogotas de helio son sistemas cuánticos que presentan propiedades extraordinarias como la superfluidez, un movimiento sin fricción a temperaturas extremadamente bajas de 0,37 K. Debido a estas propiedades ya a que las gotas de helio son químicamente inertes y completamente transparentes a la luz infrarroja y visible, habitualmente se les considera como el "cristal de prueba ideal" para examinar moléculas capturadas mediante espectroscopia.

Ahora un equipo de investigación internacional, en el que ha participado los investigadores del Instituto de Nanociencia y Naotecnologia de la UB (IN2UB) Manuel Barranco y Martí Pi, ha determinado cómo reacciona una nanogota de helio superfluido cuando es excitada directamente por un pulso láser. Los resultados han sido publicados en la revista Nature Comunications.

Los investigadores han identificado tres pasos elementales de relajación tras la fotoexcitación: la localización de electrones ultra rápidos, el decaimiento electrónico en estados metaestables y la formación de una burbuja vacía, que finalmente estalla en la superficie de las gotas, expulsando así un único átomo de helio excitado.
Estos resultados ayudan a comprender cómo interaccionan las nanopartículas con la radiación energética, como sucede cuando las nanopartículas individuales se representan directamente, por ejemplo, a la nueva instalación europea XFEL de Hamburgo que emite flashes rayos X ultracortos.
El trabajo liderado por los investigadores Frank Stienkemeier del Freiburg Institute of Physics de Alemania y Marcel Mudrich de la University of Aarhus de Dinamarca, se ha llevado a cabo a partir de observaciones realizadas en el Electron láser Radiation for Multidisciplinary Investigations (FERMI) de Triestre (Italia) donde se había observado anteriormente la reacción ultra-rápida en nanogotas de helio después de su excitación con radiación ultravioleta obtenida con el láser de electrones libres de esta instalación.
 

M. Mudrich et al.  “Ultrafast relaxation of photoexcited superfluid He nanodroplets”. Nature Communications. 

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