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trímero de helio

El trímero de helio (o trihelio ) es una molécula débilmente unida que consta de tres átomos de helio. Las fuerzas de Van der Waals unen los átomos. La combinación de tres átomos es mucho más estable que el dímero de helio de dos átomos . La combinación de tres átomos de helio-4 es un estado de Efimov . [1] [2] Se predice que el helio-3 formará un trímero, aunque los dímeros en estado fundamental que contienen helio-3 son completamente inestables. [3]

Se han producido moléculas de trímero de helio expandiendo gas helio frío desde una boquilla hasta una cámara de vacío. Esta configuración también produce el dímero de helio y otros grupos de átomos de helio. La existencia de la molécula se demostró mediante difracción de ondas de materia a través de una rejilla de difracción . [4] Las propiedades de las moléculas pueden descubrirse mediante imágenes de explosión de Coulomb . [4] En este proceso, un láser ioniza los tres átomos al mismo tiempo, que luego se alejan entre sí debido a la repulsión electrostática y son detectados.

El trímero de helio es grande, mide más de 100 Å, que es incluso más grande que el dímero de helio. Los átomos no están dispuestos en un triángulo equilátero , sino que forman triángulos de formas aleatorias. [5]

La desintegración coulómbica interatómica puede ocurrir cuando un átomo se ioniza y excita. Puede transferir energía a otro átomo del trímero, aunque estén separados. Sin embargo, es mucho más probable que esto ocurra cuando los átomos están muy juntos, por lo que las distancias interatómicas medidas con este método varían con la altura media de 3,3 a 12 Å. La distancia media prevista para la desintegración coulómbica interatómica en 4 He 3 es 10,4 Å. Para 3 He 4 He 2 esta distancia es aún mayor, 20,5 Å. [6]

Referencias

  1. ^ Kolganova, Elena A. (26 de noviembre de 2010). "Trímero de helio en el marco del enfoque Faddeev" (PDF) . Física de Partículas y Núcleos . 41 (7): 1108-1110. Código Bib : 2010PPN....41.1108K. doi :10.1134/S1063779610070282. S2CID  120976241 . Consultado el 28 de febrero de 2015 .
  2. ^ Kolganova, EA; Motovilov, AK; Sandhas, W. (4 de mayo de 2011). "El 4 He Trimer como sistema Efimov". Sistemas de pocos cuerpos . 51 (2–4): 249–257. arXiv : 1104.1989 . Código Bib : 2011FBS....51..249K. doi :10.1007/s00601-011-0233-x. S2CID  119266992.
  3. ^ Al Taisan, Nada Ahmed (mayo de 2013). Detección espectroscópica de la molécula de litio helio (LiHe) van der Waals (PDF) (Tesis). Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 3 de mayo de 2015 .
  4. ^ ab Kunitski, M.; Zeller, S.; Voigtsberger, J.; Kalinin, A.; Schmidt, LPH; Schoffler, M.; Czasch, A.; Schollkopf, W.; Grisenti, RE; Jahnke, T.; Blume, D.; Dorner, R. (30 de abril de 2015). "Observación del estado Efimov del trímero de helio". Ciencia . 348 (6234): 551–555. arXiv : 1512.02036 . Código Bib : 2015 Ciencia... 348..551K. doi : 10.1126/ciencia.aaa5601. PMID  25931554. S2CID  102090236.
  5. ^ Universidad Goethe de Frankfurt (30 de abril de 2015). "Se observa el estado de Efimov en el trímero de helio" . Consultado el 2 de mayo de 2015 .
  6. ^ Kolorenč, Přemysl; Sisourat, Nicolas (14 de diciembre de 2015). "Anchos de desintegración coulómbica interatómica del trímero de helio: cálculos ab initio". La Revista de Física Química . 143 (22): 224310. Código Bib :2015JChPh.143v4310K. doi : 10.1063/1.4936897. PMID  26671378.

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