Cómo el Sincrotrón Alba presta servicio a la cuántica

El efecto fotoeléctrico, el espín de los electrones y el magnetismo en el Sincrotrón Alba

En el sincrotrón Alba, la mecánica cuántica está a la orden del día. Desde el momento en que se produce la luz de sincrotrón hasta cuando se utiliza en los experimentos. La luz de sincrotrón está formada por fotones de varias energías. Cuando un fotón con espín y un electrón se encuentran, la interacción es distinta si giran en la misma dirección o en sentidos opuestos. Esta diferencia se utiliza para entender cómo están hechos y cómo funcionan los materiales magnéticos, un área de investigación muy activa en Alba que tiene en los fenómenos cuánticos la clave para entender los resultados de los experimentos.

A cargo de Salvador Ferrer, científico adjunto a la dirección del Sincrotrón ALBA.

 

Cómo describe la realidad la mecánica cuántica: electrones y fotones

¿Cómo se mueve un electrón en un sólido? ¿Cómo se mueve una onda o una partícula? Hoy la teoría de la mecánica cuántica describe la naturaleza a escalas atómicas y subatómicas con un grado de perfección extraordinario. Veremos cómo este conocimiento se puede obtener cuando hacemos interactuar fotones en el espectro de rayos X de radiación de sincrotrón con los electrones de un material. Y en este viaje podremos entender mejor cómo la mecánica cuántica describe la realidad física del mundo y cómo se puede aprovechar este conocimiento para aplicaciones prácticas.

A cargo de Gervasi Herranz, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona ICMAB-CSIC, Campus de la UAB.

 

H2O: una molécula discreta

La naturaleza nos maravilla con un espectáculo fascinante en el que participan multitud de objetos con estructuras, formas, movimientos y colores diversos, que percibimos con nuestra visión macroscópica del mundo. Pero todas estas propiedades derivan del mundo microscópico, invisible para nuestros ojos, y que está descrito por la mecánica cuántica. Un ejemplo lo encontramos en el hielo y su familiar simetría hexagonal. Esta estructura molecular explica también algunas de las propiedades del agua, como su alto punto de ebullición o su sorprendente tensión superficial en estado líquido. En el sincrotrón Alba estudiamos la estructura electrónica del agua, y aquí la analizaremos de forma breve y comprensible. Pero el agua todavía nos esconde muchos misterios que la física cuántica nos ayudará a resolver.

A cargo de Jordi Fraxedas, investigador del Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), CSIC y BIST, Campus de la UAB.