Une équipe internationale de chercheurs a enregistré avec succès la naissance d'un nanoplasma pour la première fois. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique, le groupe décrit comment ils ont réussi cet exploit et ce qu'ils en ont appris.

Nanoplasma, comme le nom l'indique, est un plasma qui se produit à l'échelle nanométrique. Les scientifiques ont découvert qu'ils peuvent en créer un en tirant un laser sur un très petit amas d'atomes. Cela fait partie de la science consistant à étudier des objets à l'échelle nanométrique pour en savoir plus sur leurs propriétés. À cette fin, les scientifiques aimeraient savoir ce qui se passe lors de la formation du nanoplasma, mais j'ai eu du mal à le déterminer parce que la formation se produit si rapidement. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont fait un pas vers cet objectif en développant un moyen d'enregistrer le processus de naissance d'un nanoplasma.

La technique consistait à isoler un amas d'environ 5 000 atomes de xénon dans une chambre à vide, puis à lui envoyer une impulsion laser à rayons X, ce qui a provoqué la formation du nanoplasma. Pour enregistrer le processus, ils ont tiré un deuxième laser sur l'amas - celui-ci avec un faisceau infrarouge - et ont enregistré le modèle d'absorption qu'il a créé. En déclenchant le deuxième laser encore et encore à une résolution temporelle femtoseconde et en enregistrant les motifs après chaque explosion, les chercheurs ont pu réaliser une vidéo à partir des instantanés créés.

En étudiant la vidéo qu'ils avaient créée, les chercheurs ont découvert que les électrons forcés des atomes par le souffle laser ne partaient pas tous en même temps. Au lieu, ils ont découvert qu'après seulement 10 femtosecondes, beaucoup d'atomes avaient absorbé une partie de l'énergie laser tout en gardant leurs électrons, et quelques autres ont perdu le leur. Après ça, c'était l'attraction entre les électrons libres et les ions positifs qui maintenaient ensemble le nanoplasma en développement. Cet état a conduit à de nombreuses collisions qui ont entraîné un partage d'énergie entre les atomes. Les chercheurs rapportent que c'est l'excitation des atomes qui a joué un rôle important dans la migration de l'énergie, quelque chose qui n'avait jamais été vu auparavant. Ils concluent en suggérant que leur technique offre un nouvel outil précieux pour l'étude de la matière nanométrique.

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