Dinámica cuántica en la materia

 


La Física de las Colisiones Atómicas involucra la investigación de los procesos que ocurren cuando partículas atómicas-átomos, iones o electrones-chocan entre sí o bien interactúan con campos electromagnéticos-fotones.

Cuando una partícula impacta sobre un átomo, los electrones que se hallan en su interior pueden sufrir distintas transformaciones: adquirir mayor energía (lo que se conoce como excitación), ser expulsados (ionización) o ser transferidos a la partícula incidente (captura electrónica). Todos estos mecanismos proveen información detallada sobre la estructura de la materia, ya que los átomos y las moléculas son los bloques básicos que componen el mundo que nos rodea.

En la actualidad, el estudio de las Colisiones Atómicas es uno de los temas de frontera de la física, de interés tanto en ciencia básica como en el desarrollo de muchas de las tecnologías modernas, tales como la electrónica molecular la opto-electrónica y la nanotecnología. Dentro de este vasto campo, el trabajo del Grupo de Colisiones Atómicas del IAFE abarca distintas líneas de investigación, que van desde el estudio de la interacción de partículas atómicas con gases y sólidos hasta la investigación de procesos ocurridos en plasmas y en superficies, tanto amorfas como cristalinas.

También se estudian las colisiones de pulsos electromagnéticos ultra-cortos, del orden de los atto-segundos (la trillonésima parte de un segundo), con átomos y superficies. El reciente advenimiento de pulsos láser intensos, de corta duración y con fase controlada, ha permitido estudiar el movimiento de los electrones dentro de la materia con orprendente detalle, abriendo la puerta para el desarrollo de un amplio rango de aplicaciones, que incluyen desde el tratamiento de metales, plásticos y material biológico hasta propuestas de diseño de reactores de fusión por láser.