Jorge Miraglia, María Silvia Gravielle, Darío Mitnik, Diego Arbó, Claudia Montanari, Claudio Archubi, Mario ¿ Qué son las colisiones atómicas ? Acuña Son los procesos que ocurren cuando PROYECTILES ATÓMICOS - átomos, iones (partículas cargadas), electrones o aún la luz (fotones) - chocan con la materia. Los mecanismos fundamentales que intervienen son : Ionización Excitación Proyectil v e P átomo e e v Captura v P k P v átomo átomo átomo COLISIÓN Estos son algunos de los temas que estamos investigando AHORA … Cálculos y simulaciones de colisiones Cálculo Cálculo de de procesos procesos importantes importantes para para Astrofísica Astrofísica Collision Strength (a) 10 (a) 8 6 4 2 0 0 5 10 15 Energy (Ry) (b) 8 6 4 Fenómeno Fenómeno inesperado inesperado :: 2 0 0 5 3d−4f−5d 10 15 Energy (Ry) 3d−4f−5f λ= 0.05 900 925 950 975 1000 1025 2π Ki << a (b) 0.3 0.2 r 0.1 He→<110>LiF(001); E⊥ =const= 1.04eV Cálculos con con Supercomputadoras Supercomputadoras Cálculos -50 Pérdida de energía de iones st Simulaciones Simulaciones de de evolución evolución temporal temporal cuántica cuántica ŷ ẑ Ki 4 1025 1 supernum. 1000 a r Kf 7.5keV 2.2keV Eikonal θf ϕf r nd 975 2 supernum. rd 3 950 Energy (eV) rainbow 925 intensity (arb. units) differential probability (arb. units) 900 Ki -25 0 25 Deflection angle Θ (deg) x̂ 50 Interacción de la materia con pulsos láser cortos Pulso láser ultracorto 400 E e Ei L Zn 350 C 300 mediciones realizadas en Bariloche y Porto Alegre 250 200 B resolución ~ 100 as Be ¡El attosegundo nos queda tan lejos de nuestra propia experiencia como la edad del Universo! 150 Li 100 He 50 S = (<E>-E)/ i L = Energía perdida por unidad de longitud Ω2 = (<E>-E)2/L = Semiancho o dispersión (straggling) Experimento de la doble rendija temporal Osciloscopio de attosegundo H 0 10 100 1.0 1000 kρ (a.u.) e Ei S (10-15 eV cm2 /atom) Energía (keV/amu) por unidad de longitud 1/2 cycle (a) 0.5 0.0 kρ (a.u.) 1.0 1 20 15 capas internas 10 H + Au -3 1 10 100 Energía (keV) 10000 100000 Besenbacher (1980) Alberts (1983) Eckardt (2001) Andersen (2002) Möller (2008) N M electrones de conducción 10 0.1 L 10 -1 100 1000 10000 0 1 2 3 k z (a.u.) 5s 1000 -2 total electrones de conducción 5 0 Shiomi (1994) Valdes (1994) Bichsel (1992) Sakamoto (1991) Ishiwari (1988) Semrad (1986) Khodyreb (1984) Sirotonin (1984) Bauer (1984) Semrad (1983) Kido (1983) Mertens (1982) Mertens (1980) Bednyakov (1980) Izmailow (1980) Paul (1935-1979) Número de electrones H + Cu ¡Un electrón interfiere consigo mismo! 0.0 100 25 (b) 1 cycle 0.5 0.03 0.4 γ = 1.23 Ar 0.02 0.2 0.0 -1.0 1 Ley Universal: momento angular dominante Distribución de momento 2D kρ (a.u.) 0.0 875 Straggling (normalizado) Cross Section (Mb) 0 875 S (10-15 eV cm2/atom) Capture Strength (Mb eV) 3d−4f−4f 10 Collision Strength Cálculo Cálculo de de procesos procesos importantes importantes para para Fusión Fusión 0.15 0.1 Interferencia cuántica en colisiones con superficies 0.01 0 -0.5 0.0 0.5 1.0 kz (a.u.) Energía (keV) Formación del “bouquet”