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Elétron divide-se em duas quase-partículas

Olá pessoas!
Olha só! Mais notícias fresquinhas para vocês!
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Elétron divide-se em duas quase-partículas

Elétron divide-se em duas novas partículas: spinon e orbitonConcepção artística da divisão do elétron em duas novas partículas: um spinon, que nada mais é do que o spin do elétron original, e um orbiton, seu momento orbital.[Imagem: David Hilf/PSI]


Decaimento do elétron
Cientistas observaram pela primeira vez o terceiro elemento constituinte de um elétron.
Um elétron se comporta como uma onda e, quando recebe uma carga extra de energia, essa onda pode se dividir - isso significa que o elétron estará se decompondo em partes separadas.
Cada uma dessas "partes" carrega uma propriedade do elétron, constituindo o que os físicos chamam de quase-partícula - como o recém-descoberto férmion de Majorana.
Esta é a primeira vez que os momentos fundamentais do elétron, de rotação e orbital, foram observados separados um do outro.
Mas não é a primeira vez que o outrora "fundamental" elétron foi dividido: ele já foi separado em seus elementos spin e carga, neste caso gerando um spinon e um holon.
Agora foi observada a terceira partícula, o orbiton, o momento orbital, que se origina do movimento do elétron em torno do núcleo.
Estas partículas, no entanto, não conseguem deixar o material onde foram produzidas.
Spinon e orbiton
Todos os elétrons têm uma propriedade chamada "spin", que pode ser vista como pequenos ímãs, em escala atômica o que dá origem ao magnetismo dos materiais.
O spin vem sendo explorado tecnologicamente, tanto na computação quântica quanto na spintrônica.
Além de girar, os elétrons orbitam em torno de núcleos atômicos, ao longo de caminhos determinados, os assim chamados orbitais eletrônicos.
Geralmente essas duas propriedades da física quântica (spin e orbital) estão "ligadas" a cada elétron em particular.
Contudo, em um experimento realizado no Instituto Paul Scherrer, na Alemanha, as duas propriedades foram separadas.
Elétron divide-se em duas novas partículas: spinon e orbiton
O desmembramento do elétron em duas quase-partículas foi detectado em um composto de óxido de cobre (Sr2CuO3). [Imagem: Schlappa et al./Nature]
 
Não tão elementar
O desmembramento do elétron em duas quase-partículas foi detectado em um composto de óxido de cobre (Sr2CuO3).
Esse material tem a característica inusitada de que as partículas em seu interior são obrigadas a se mover apenas em uma direção, para frente ou para trás.
Usando raios X, os físicos forçaram alguns dos elétrons pertencentes aos átomos de cobre no Sr2CuO3 a passarem para orbitais de energia mais elevada, o que corresponde a um elétron se movimentando em torno do núcleo com maior velocidade.
Após esta estimulação com raios X, os elétrons dividiram-se em duas partes.
Uma das novas partículas criadas, o spinon, carrega a rotação do elétron, e a outra, o orbiton, a energia orbital ampliada pela estimulação com raios X.
Supercondutores
"Já se sabia há algum tempo que, em materiais específicos, um elétron pode, em princípio, se dividir," comentou Jeroen van den Brink, um dos autores do experimento. "Mas até hoje não havia evidência empírica para essa separação em spinons e orbitons independentes. Agora que sabemos exatamente onde procurá-los, poderemos encontrar essas novas partículas em muitos outros materiais."
A observação da divisão do elétron poderá ter implicações importantes no campo da supercondutividade de alta temperatura.
Devido a semelhanças entre o comportamento dos elétrons no Sr2CuO3 e nos supercondutores à base de cobre, entendendo como os elétrons decaem em outros tipos de partículas neste material pode ajudar a compreender também os supercondutores.
Bibliografia:

Spin-Orbital Separation in the quasi 1D Mott-insulator Sr2CuO3
J. Schlappa, K. Wohlfeld, K. J. Zhou, M. Mourigal, M. W. Haverkort, V. N. Strocov, L. Hozoi, C. Monney, S. Nishimoto, S. Singh, A. Revcolevschi, J.-S. Caux, L. Patthey, H. M. Ronnow, J. van den Brink, T. Schmitt
Nature
Vol.: Advance Online Publication
DOI: 10.1038/nature10974

 Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/04/2012
 http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=eletron-divide-novas-particulas-spinon-orbiton&id=010110120420

 Estejam sempre atualizados!!!
Um mol de abraços a todos vocês!!

Cientistas desenham nova imagem do núcleo de um átomo

Boa tarde pessoas queridas!
Vem aí mais uma informação útil e interessante!
Deixo em especial aos meus[as] alunos[as] do 9º ano do Educandário Sol Nascente, e aos meus[as] não mais alunos[as](..sniff..sniff..) dos 1ºs anos noturno do CPMG - Ayrton Senna!!

"Cientistas desenham nova imagem do núcleo de um átomo"

Cientistas desenham nova imagem do núcleo de um átomo
Isto não é um átomo, é tão-somente o núcleo de berílio circundado por seu halo. Segundo medições realizadas por uma equipe alemã, o halo se estende a até 7 femtômetros do centro de massa do núcleo, cobrindo uma área três vezes maior do que a parte densa do núcleo.[Imagem: Dirk Tiedemann/Uni-Mainz]

Núcleos são nuvens?
Embora os mais modernos microscópios eletrônicos enxerguem até um décimo do diâmetro de um átomo, ainda é difícil para a maioria das pessoas imaginar um átomo inteiro.
Da mesma forma que é difícil corrigir a história de que Cabral teria chegado ao Brasil por acaso, vai levar muito tempo para que as pessoas deixem de imaginar, quando se falar de um átomo, um sistema planetário com um "núcleo-Sol" cercado por "planetas-elétrons".
Já se sabia há muito tempo que os elétrons são "nuvens de probabilidade" ao redor dos núcleos, devido à sua personalidade bipolar, nunca sabendo se são partículas ou ondas.
Mas outro problema dessa visualização do átomo como um sistema planetário é que o núcleo, composto por prótons e nêutrons, é imaginado como algo estacionário, fisicamente delimitado.
E isso não corresponde à realidade.
Na década de 1980 descobriu-se que alguns núcleos atômicos de elementos leves - como hélio, lítio e berílio - não têm bordas externas definidas: eles possuem halos, partículas que se destacam além das bordas do núcleo, criando uma nuvem que envolve o núcleo.
Agora, depois de realizar as observações mais precisas já feitas até hoje do halo nuclear, cientistas demonstraram que até um quarto dos núcleons - prótons e nêutrons - do núcleo denso de um átomo estão viajando continuamente a uma velocidade de até 25% da velocidade da luz.

Cientistas desenham nova imagem do núcleo de um átomo
O átomo de berílio possui dois aglomerados de núcleons, cada um deles parecido com este núcleo do átomo de hélio-4. [Imagem: Wikipedia/Yzmo]
 
Como é o núcleo de um átomo
Assim, esqueça, Cabral não chegou ao Brasil por acaso, e os núcleos dos átomos não podem ser comparados a laranjas e nem a estrelas.
"Nós geralmente imaginamos o núcleo como um arranjo fixo de partículas, quando na realidade há um monte de coisas acontecendo no nível subatômico que nós simplesmente não podemos ver com um microscópio," ressalta o físico John Arrington, do Laboratório Nacional Argonne, nos Estados Unidos.
Ele e seus colegas usaram grandes espectrômetros magnéticos para observar o núcleo de átomos de deutério, hélio, berílio e carbono.
A surpresa veio com o berílio.
Ao contrário dos outros átomos, ele possui dois aglomerados de núcleons, cada um parecido com um núcleo do átomo de hélio-4.
Esses núcleons, por sua vez, estão associados a um nêutron adicional.
Isso desfaz completamente a figura do núcleo como uma esfera fisicamente delimitada, além de mostrar que o halo é mais complexo do que se imaginava.
Cientistas desenham nova imagem do núcleo de um átomo
A equipe norte-americana sugere uma ilustração onde o próprio núcleo é formado pela antiga visualização do átomo inteiro, com indicações das partículas (pontos brancos) e das suas órbitas. [Imagem: ANL]
 
Interações entre quarks
Por causa dessa configuração complicada, o núcleo do berílio apresenta um número relativamente alto de colisões, apesar de ser um dos núcleos menos densos entre todos os elementos.
Os cientistas afirmam que esse efeito acelerador pode ser resultado de interações entre os quarks que formam os núcleons - cada próton e cada nêutron consiste de três quarks muito fortemente ligados.
Quando os núcleons se aproximam uns dos outros, entretanto, as forças que unem os quarks podem ser perturbadas, alterando a estrutura dos prótons e dos nêutrons, possivelmente até mesmo formando partículas compostas pelos quarks de dois núcleos diferentes.
"Eu acho que é imperativo que os cientistas continuem a estudar os fenômenos que estão ocorrendo aqui," afirma Arrington. "Nossa próxima medição vai tentar examinar essa questão diretamente, tirando uma fotografia da distribuição dos quarks quando os núcleons se juntam."

FONTE:    Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/03/2012
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nova-imagem-nucleo-atomo&id=010115120324&ebol=sim

Fica aí então a dica de leitura!!
Um mol de abraços a todos que sempre passam por aqui!
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