Un nuevo método permite observar el movimiento de electrones en moléculas en tiempo real

Investigadores de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un innovador método que promete revolucionar la observación del movimiento de electrones en moléculas. Este avance, publicado en la prestigiosa revista Physical Review Letters, se centra en una técnica experimental conocida como difracción electrónica con vórtices ultrarrápidos, que permite visualizar el comportamiento de los electrones en escalas de tiempo de attosegundos.

Nueva técnica para la visualización de electrones

Los electrones, que oscilan alrededor del núcleo de un átomo en intervalos extremadamente cortos, completan un ciclo en solo unos pocos cientos de attosegundos. Esta rapidez ha dificultado su observación directa en las moléculas. La técnica propuesta por el equipo de UC San Diego utiliza un haz de electrones especializado que gira a medida que avanza, lo que permite un seguimiento preciso del movimiento electrónico tanto en el espacio como en el tiempo.

Un aspecto clave de este método es su sensibilidad a la coherencia electrónica, un fenómeno donde los electrones se mueven de manera sincronizada. Al aislar estas dinámicas electrónicas coherentes de otros procesos competitivos, la técnica abre nuevas vías para estudiar procesos cuánticos, incluida la transferencia de energía y el comportamiento electrónico en materiales avanzados. Esto proporciona una comprensión más profunda del comportamiento fundamental de moléculas y materiales, un aspecto crucial en la investigación científica contemporánea.

La investigación fue liderada por los científicos Haowei Wu y Haiwang Yong, quienes han destacado la importancia de este avance: «La excepcional sensibilidad de esta técnica a las coherencias electrónicas abre nuevas posibilidades para visualizar fenómenos cuánticos ultrarrápidos en moléculas, acercándonos al objetivo final de controlar las reacciones químicas en el nivel más fundamental», declaró Yong.