{"id":130499,"date":"2021-04-25T07:15:22","date_gmt":"2021-04-25T12:15:22","guid":{"rendered":"https:\/\/insurgentepress.com.mx\/?p=130499"},"modified":"2021-04-25T07:15:22","modified_gmt":"2021-04-25T12:15:22","slug":"difunden-imagen-de-distribucion-espacial-de-particulas-de-un-exciton","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/2021\/04\/25\/difunden-imagen-de-distribucion-espacial-de-particulas-de-un-exciton\/","title":{"rendered":"Difunden imagen de distribuci\u00f3n espacial de part\u00edculas de un excit\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/groups.oist.jp\/fsu\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Agencias\/<\/a>Ciudad de M\u00e9xico.- En una primicia mundial, el Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Okinawa (OIST), ha captado una imagen que muestra las \u00f3rbitas internas, o la distribuci\u00f3n espacial, de las part\u00edculas de un excit\u00f3n.<\/p>\n<p>Se trata de un objetivo que hab\u00eda eludido a los cient\u00edficos durante casi un siglo y ahora se publica en la revista &#8216;Science Advances&#8217;.<\/p>\n<p>Los excitones son estados excitados de la materia que se encuentran en los semiconductores, una clase de materiales que son clave para muchos dispositivos tecnol\u00f3gicos modernos, como las c\u00e9lulas solares, los LED, los l\u00e1seres y los tel\u00e9fonos inteligentes.<\/p>\n<p>\u00abLos excitones son part\u00edculas realmente \u00fanicas e interesantes; son el\u00e9ctricamente neutras, lo que significa que se comportan en los materiales de forma muy diferente a otras part\u00edculas como los electrones. Su presencia puede cambiar realmente la forma en que un material responde a la luz &#8211;afirma el doctor Michael Man, coautor y cient\u00edfico de la Unidad de Espectroscopia de Femtosegundos del OIST, <u><a title=\"Enlace\" href=\"https:\/\/www.oist.jp\/news-center\/press-releases\/scientists-capture-first-ever-image-electron%E2%80%99s-orbit-within-exciton\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">en un comunicado<\/a><\/u>&#8211;. Este trabajo nos acerca a la comprensi\u00f3n plena de la naturaleza de los excitones\u00bb.<\/p>\n<p>Los excitones se forman cuando los semiconductores absorben fotones de luz, lo que hace que los electrones cargados negativamente salten de un nivel de energ\u00eda inferior a otro superior. Esto deja espacios vac\u00edos cargados positivamente, llamados agujeros, en el nivel de energ\u00eda inferior. Los electrones y agujeros con carga opuesta se atraen y comienzan a orbitar entre s\u00ed, lo que crea los excitones.<\/p>\n<blockquote class=\"twitter-tweet\" data-width=\"550\" data-dnt=\"true\">\n<p lang=\"en\" dir=\"ltr\">Congrats to the <a href=\"https:\/\/twitter.com\/hashtag\/OIST?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw\">#OIST<\/a> Femtosecond Spectroscopy Unit who have managed to capture the first ever image of an electron\u2019s \u201corbit\u201d within a larger, excited particle called an exciton. <a href=\"https:\/\/t.co\/sXtbHAQbei\">https:\/\/t.co\/sXtbHAQbei<\/a> <a href=\"https:\/\/twitter.com\/ScienceAdvances?ref_src=twsrc%5Etfw\">@ScienceAdvances<\/a> <a href=\"https:\/\/t.co\/hJISox0vXA\">pic.twitter.com\/hJISox0vXA<\/a><\/p>\n<p>&mdash; OIST (@OISTedu) <a href=\"https:\/\/twitter.com\/OISTedu\/status\/1385052050686238722?ref_src=twsrc%5Etfw\">April 22, 2021<\/a><\/p><\/blockquote>\n<p><script async src=\"https:\/\/platform.twitter.com\/widgets.js\" charset=\"utf-8\"><\/script><\/p>\n<p>Los excitones tienen una importancia crucial en los semiconductores, pero hasta ahora los cient\u00edficos s\u00f3lo han podido detectarlos y medirlos de forma limitada. Uno de los problemas es su fragilidad: se necesita relativamente poca energ\u00eda para romper el excit\u00f3n en electrones y huecos libres. Adem\u00e1s, son fugaces: en algunos materiales, los excitones se extinguen en unas mil\u00e9simas de milmillon\u00e9sima de segundo despu\u00e9s de formarse, cuando los electrones excitados \u00abcaen\u00bb de nuevo en los huecos.<\/p>\n<p>\u00abLos cient\u00edficos descubrieron los excitones por primera vez hace unos 90 a\u00f1os &#8211;explica el profesor Keshav Dani, autor principal y director de la Unidad de Espectroscopia de Femtosegundos del OIST&#8211;. Pero hasta hace muy poco, en general s\u00f3lo se pod\u00eda acceder a las firmas \u00f3pticas de los excitones, por ejemplo, la luz que emite un excit\u00f3n cuando se apaga. Otros aspectos de su naturaleza, como su momento, y c\u00f3mo el electr\u00f3n y el agujero orbitan entre s\u00ed, s\u00f3lo pod\u00edan describirse te\u00f3ricamente\u00bb.<\/p>\n<p>Sin embargo, en diciembre de 2020, los cient\u00edficos de la Unidad de Espectroscopia de Femtosegundos del OIST publicaron un art\u00edculo en Science en el que describ\u00edan una t\u00e9cnica revolucionaria para medir el momento de los electrones dentro de los excitones.<\/p>\n<p>Ahora el equipo utiliz\u00f3 la t\u00e9cnica para capturar la primera imagen que muestra la distribuci\u00f3n de un electr\u00f3n alrededor del agujero dentro de un excit\u00f3n. Los investigadores generaron primero los excitones enviando un pulso de luz l\u00e1ser a un semiconductor bidimensional, una clase de materiales recientemente descubierta que s\u00f3lo tiene unos pocos \u00e1tomos de grosor y alberga excitones m\u00e1s robustos.<\/p>\n<p>Una vez formados los excitones, el equipo utiliz\u00f3 un rayo l\u00e1ser con fotones de alt\u00edsima energ\u00eda para separar los excitones y expulsar los electrones fuera del material, al espacio de vac\u00edo dentro de un microscopio electr\u00f3nico.<\/p>\n<p>El microscopio electr\u00f3nico midi\u00f3 el \u00e1ngulo y la energ\u00eda de los electrones a medida que sal\u00edan del material. A partir de esta informaci\u00f3n, los cient\u00edficos pudieron determinar el momento inicial del electr\u00f3n cuando se uni\u00f3 a un agujero dentro del excit\u00f3n.<\/p>\n<p>\u00abLa t\u00e9cnica tiene algunas similitudes con los experimentos de los colisionadores de la f\u00edsica de alta energ\u00eda, en los que las part\u00edculas se estrellan entre s\u00ed con intensas cantidades de energ\u00eda, rompi\u00e9ndolas. Al medir las trayectorias de las part\u00edculas internas m\u00e1s peque\u00f1as producidas en la colisi\u00f3n, los cient\u00edficos pueden empezar a reconstruir la estructura interna de las part\u00edculas originales intactas &#8211;explica el profesor Dani&#8211;. Aqu\u00ed estamos haciendo algo parecido: utilizamos fotones de luz ultravioleta extrema para romper los excitones y medir las trayectorias de los electrones para imaginar lo que hay dentro\u00bb.<\/p>\n<p>\u00abEsto no fue una haza\u00f1a &#8211;precisa el profesor Dani&#8211;. Las mediciones tuvieron que hacerse con extremo cuidado: a baja temperatura y baja intensidad para evitar el calentamiento de los excitones. Se necesitaron varios d\u00edas para adquirir una sola imagen\u00bb.<\/p>\n<p>Finalmente, el equipo consigui\u00f3 medir la funci\u00f3n de onda del excit\u00f3n, que da la probabilidad de d\u00f3nde es probable que se encuentre el electr\u00f3n alrededor del agujero.<\/p>\n<p>\u00abEste trabajo supone un importante avance en este campo &#8211;afirma el doctor Julien Madeo, cofundador y cient\u00edfico de la Unidad de Espectroscopia de Femtosegundos del OIST&#8211;. Poder visualizar las \u00f3rbitas internas de las part\u00edculas a medida que forman part\u00edculas compuestas m\u00e1s grandes podr\u00eda permitirnos comprender, medir y, en \u00faltima instancia, controlar las part\u00edculas compuestas de formas sin precedentes. Esto podr\u00eda permitirnos crear nuevos estados cu\u00e1nticos de la materia y una tecnolog\u00eda basada en estos conceptos\u00bb.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En una primicia mundial, los investigadores de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Okinawa (OIST) capturaron una imagen que muestra las \u00f3rbitas internas, o distribuci\u00f3n espacial, de las part\u00edculas en un excit\u00f3n, un objetivo que hab\u00eda eludido a los cient\u00edficos durante casi un siglo.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":130505,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[32,31],"tags":[],"class_list":["post-130499","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-portada","category-ciencia-tecnologia"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130499","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=130499"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130499\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/130505"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=130499"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=130499"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/insurgentepress.mx\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=130499"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}