Une nouvelle recherche examine la diffusion des positrons à partir d'atomes de gaz rares encapsulés dans du carbone 60 pour étudier les propriétés quantiques qui ne peuvent pas être testées avec des électrons.

La diffusion des particules est un test important des propriétés quantiques des atomes et des molécules plus grosses. Alors que les électrons ont historiquement dominé ces expériences, leurs homologues d'antimatière chargés positivement — positrons — peuvent être utilisés dans des applications prometteuses lorsque les particules chargées négativement ne conviennent pas.

Un nouvel article publié dans The European Physical Journal D examine la diffusion des positrons à partir d'atomes de gaz rares emprisonnés à l'intérieur des fullerènes — soi-disant "endoèdres de gaz rares". L'article est rédigé par Km Akanksha Dubey de l'Indian Institute of Technology Patna, Patna, Bihta, Inde, et Marcelo Ciappina, Guangdong Technion-Israel Institute of Technology, Shantou, Chine.

"Notre objectif était d'étudier les processus de diffusion de positrons avec des endoèdres de gaz rares. En tant que référence au système endoédrique, nous avons également considéré la diffusion de positons à partir de C₆₀ nu. cibles", explique Ciappina. "Dans notre étude, nous avons choisi des atomes de gaz rares pour l'encapsulation à l'intérieur du carbone 60 (C₆₀ ), car ce sont probablement les endoèdres les plus populaires et les plus étudiés. Les endoèdres de gaz rares sont des formations très stables; les atomes encapsulés trouvent leur position d'équilibre presque au centre géométrique du C₆₀ ."

L'étude s'appuie sur les résultats d'études antérieures impliquant la collision de positrons avec des cibles géantes comme C₆₀ et les endoèdres de gaz rares. La principale différence étant que la diffusion de résonance avec différentes tailles d'atomes en cage est élucidée par rapport au C₆₀ nu diffusion; les résonances sont également testées sous les différents champs de diffusion du complexe projectile-cible.

"À notre grande surprise, les formations de résonance dans les endoèdres de gaz rares sont modifiées par rapport au cas du positron-C₆₀ collision, bien que le champ de diffusion dominant dans la diffusion des positrons soit de nature répulsive », explique Ciappina. Les résonances à basse énergie sont considérablement affectées par divers champs de diffusion considérés alternativement.

"Ainsi, les résonances de diffusion dans la diffusion des positrons trouvent leur demeure naturelle dans le C₆₀ et les endoèdres de gaz rares, et les états de résonance peuvent être favorablement manipulés en gardant les atomes de gaz rares à l'intérieur."

Avec des informations sur de nombreux aspects de ces processus de collision, les applications potentielles des résultats de l'article pourraient aller de la spectroscopie par faisceau de positrons à l'étude des nanomatériaux. + Explorer plus loin

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