Formen nanobombolles d’heli a partir del impacte de polsos de làser de llum ultraviolada

Les nanogotes d’heli són sistemes quàntics que presenten propietats extraordinàries com ara la superfluïdesa, un moviment sense fricció a temperatures extremadament baixes de 0,37 K. Degut a aquestes propietats i a que les gotes d’heli són químicament inertes i completament transparents a la llum infraroja i visible, habitualment se’ls considera com el “vidre de prova ideal” per examinar molècules capturades mitjançant espectroscòpia. Ara un equip de recerca internacional, en el qual ha participat els investigadors de l’Institut de Nanociència i Naotecnologia de la UB (IN2UB) Manuel Barranco i Martí Pi, ha determinat com reacciona una nanogota d’heli superfluid quan és excitada directament per un pols làser. Els resultats han estat publicats a la revista Nature Comunications. Els investigadors han identificat tres passos elementals de relaxació després de la fotoexcitació: la localització d’electrons ultra ràpids, el decaïment electrònic en estats metaestables i la formació d’una bombolla buida, que finalment esclata a la superfície de les gotes, expulsant així un únic àtom d’heli excitat.Aquests resultats ajuden a comprendre com interaccionen les nanopartícules amb la radiació energètica, com succeeix quan les nanopartícules individuals es representen directament, per exemple a la nova instal·lació europea XFEL de Hamburg que emet flaixos raigs X ultracurts.El treball liderat pels investigadors Frank Stienkemeier del Freiburg Institute of Physics de Alemanya i Marcel Mudrich de la University of Aarhus de Dinamarca, s’ha dut a terme a partir d’observacions realitzades a l’Electron laser Radiation for Multidisciplinary Investigations (FERMI) de Triestre (Italia) on s’havia observat anteriorment la reacció ultra-ràpida en nano gotes d’heli després de la seva excitació amb radiació ultraviolada obtinguda amb el làser de electrons lliures d’aquesta instal·lació. Referència de l’article: M. Mudrich et al.  “Ultrafast relaxation of photoexcited superfluid He nanodroplets”. Nature Communications.