Campos de luz 3D empurram elétrons para estados quânticos anteriormente além do alcance experimental

Ao sobrepor dois pulsos de laser ultracurtos que convergem em direções diferentes, uma equipe de físicos da Universidade de Oldenburg conseguiu gerar campos de luz tridimensionais. Eles então os sobrepuseram em uma câmara de vácuo para criar campos de luz 3D, que usaram para manipular elétrons.

Esta abordagem abre novos caminhos experimentais para identificar estruturas quirais, controlar as interações entre luz e matéria e gerar estados quânticos eletrônicos específicos, relatam os pesquisadores na revista Physical Review Research. Assim, expandimos o kit de ferramentas de óptica experimental para incluir uma nova classe de campos de luz tridimensionais. " Para gerar os campos de luz 3D, a equipe sobrepôs dois pulsos de laser de femtosegundo com formato especial.

Os campos oscilam em todas as três direções espaciais, abrindo novas possibilidades para investigar e controlar interações específicas entre luz e matéria, "explica Darius Köhnke, um dos dois principais autores do estudo e Ph. A principal vantagem deste procedimento é que os pesquisadores podem usar campos de luz 3D para gerar estados quânticos de elétrons que antes eram inacessíveis em experimentos.

A equipe demonstrou isso usando seu campo de luz 3D para excitar seletivamente elétrons em átomos de potássio para estados de maior energia, conhecidos como estados excitados, e então liberá-los dos átomos. Os investigadores explicam que o novo método é particularmente promissor para a investigação de moléculas quirais, que desempenham um papel fundamental na biologia e na medicina.

Olga Smirnova, do Instituto Max Born de Óptica Não Linear de Berlim, em um artigo publicado na revista Science intitulado “A New Age of Molecular Chirality”. Os físicos escrevem que o estudo atual estabelece uma base importante para tais aplicações.

Köhnke et al, Ionização multifotônica com campos de luz tridimensionais, Physical Review Research (2026).

Fonte