Matèria de Rydberg

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

La matèria de Rydberg és un estat de la matèria format per àtoms de Rydberg que es va predir, cap a 1980, per part d'É. A. Manykin, M. I. Ozhovan i P. P. Poluéktov.[1][2] Està formada de diversos elements com el cesi,[3] potassi,[4] hidrogen[5][6] i nitrogen;[7] s'han fet estudis de les possibilitats del sodi, beril·li, magnesi i calci.[8] S'ha suggerit que podria sorgir de les bandes interestel·lars difuses;[9] on els electrons perifèrics es troben dins una òrbita circular planar, són els més estables amb temps de vida de diverses hores. La matèria de Rydberg normalment està constituïda per agregats (clusters) hexagonals [10] Per tant no són gas ni plasma ni són sòlids ni líquids; són similars a polsos de plasma amb petits agregats en un gas. El temps de vida característic d'un agregat (cluster) a n = 100 és de 17 segons.[11]

Excitacions[modifica | modifica el codi]

n d (nm) D (cm−3)
1 0,153 2,8×1023
4 2,45
5 3,84
6 5.52
10 15,3 2,8×1017
40 245
80 983
100 1534 2,8×1011

En la matèria de Rydberg, al contrari que en els metalls corrents, les distàncies interatòmiques no són constants sinó que varien molt amb les excitacions.[12] La distància d'enllaç d en la matèria de Rydberg la dóna la fórmula

d = 2.9 n^{2}a_{0}\,

on a0 és el radi de Bohr. El factor aproximat 2,9 es va obtenir experimentalment per espectroscòpia rotacional en diferents agregats.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. É.A. Manykin, M.I. Ozhovan, P.P. Poluéktov. «Transition of an excited gas to a metallic state». Sov. Phys. Tech. Phys. Lett., vol. 6, 1980, pàg. 95.
  2. É.A. Manykin, M.I. Ozhovan, P.P. Poluéktov; Ozhovan; Poluéktov. «On the collective electronic state in a system of strongly excited atoms». Sov. Phys. Dokl., vol. The Amazing Race 18, 1981, pàg. 974–975. Bibcode: 1981SPhD...26..974M.
  3. V.I. Yarygin, V.N. Sidel'nikov, I.I. Kasikov, V.S. Mironov, and S.M. Tulin. «Experimental Study on the Possibility of Formation of a Condensate of Excited States in a Substance (Rydberg Matter)». JETP Letters, vol. 77, 6, 2003, pàg. 280. Bibcode: 2003JETPL..77..280Y. DOI: 10.1134/1.1577757.
  4. S. Badiei and L. Holmlid. «Neutral Rydberg Matter clusters from K: Extreme cooling of translational degrees of freedom observed by neutral time-of-flight». Chemical Physics, vol. 282, 2002, pàg. 137–146. Bibcode: 2002CP....282..137B. DOI: 10.1016/S0301-0104(02)00601-8.
  5. S. Badiei and L. Holmlid. «Experimental studies of fast fragments of H Rydberg matter». Journal of Physics B, vol. 39, 20, 2006, pàg. 4191–4212. Bibcode: 2006JPhB...39.4191B. DOI: 10.1088/0953-4075/39/20/017.
  6. J. Wang; Holmlid, Leif. «Rydberg Grups de matèria d'hidrogen (H2)N* with well-defined kinetic energy release observed by neutral time-of-flight». Chemical Physics, vol. 277, 2, 2002, pàg. 201. Bibcode: 2002CP....277..201W. DOI: 10.1016/S0301-0104(02)00303-8.
  7. S. Badiei and L. Holmlid. «Rydberg Matter of K and N2: Angular dependence of the time-of-flight for neutral and ionized clusters formed in Coulomb explosions». International Journal of Mass Spectrometry, vol. 220, 2, 2002, pàg. 127. DOI: 10.1016/S1387-3806(02)00689-9.
  8. A.V. Popov. «Search for Rydberg matter: Beryllium, magnesium and calcium». Czechoslovak Journal of Physics, vol. 56, 2006, pàg. B1294. Bibcode: 2006CzJPh..56B1294P. DOI: 10.1007/s10582-006-0365-2.
  9. L. Holmlid. «The diffuse interstellar band carriers in interstellar space: All intense bands calculated from He doubly excited states embedded in Rydberg Matter». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 384, 2, 2008, pàg. 764–774. Bibcode: 2008MNRAS.384..764H. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2007.12753.x.
  10. L. Holmlid, "Clusters HN+ (N = 4, 6, 12) from condensed atomic hydrogen and deuterium indicating close-packed structures in the desorbed phase at an active catalyst surface". Surf. Sci. 602 (2008) 3381–3387.
  11. I. L. Beigman and V. S. Lebedev, "Collision theory of Rydberg atoms with neutral and charged particles". Phys. Rep. 250, 95 (1995).
  12. Badiei, Shahriar; Holmlid, Leif. «Magnetic field in the intracluster medium: Rydberg matter with almost free electrons». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 335, 4, 2002, pàg. L94. Bibcode: 2002MNRAS.335L..94B. DOI: 10.1046/j.1365-8711.2002.05911.x.