Estudio mecano-cuántico de pequeños agregados de helio con impurezas diatómicas

Abstract

La mejora sufrida en las técnicas experimentales en los últimos años ha permitido observar los espectros de moléculas inmersas en gotas más o menos grandes de Helio, tanto bosónico, 4He, como fermiónico, 3He, y ponen de manifiesto propiedades cuánticas del entorno de una gran importancia. Como consecuencias de las diferencias isotópicas entre los átomos de 3He y 4He aparecen características diferenciales y exclusivas entre uno y otro tipo de gotas. Los compuestos puros de 4He siempre aparecen ligados, independientemente del número de átomos, y manifiestan rasgos de superfluidez a 2.2K. Por su parte, los de 3He están ligados para complejos con más de 30 átomos (Aprox.) y sólo presentan superfluidez por debajo de 3 Mk. En el proyecto de tesis doctoral que ha sido llevado a cabo por D. David López Durán, bajo la dirección del DR. Pablo Villarreal Herrán y la Dra. María Pilar de Lara Castells, se ha desarrollado un modelo que arroja luz sobre el problema, teniendo en cuenta desde la dinámica hasta la espectroscopia del sistema. La conclusión más importante es que ha encontrado una de las causas que contribuiría a las diferencias comentadas anteriormente dependiendo de la naturaleza del átomo de Heli, 3He o 4He. La simulación de espectros Raman de una molécula de Br2(X) inmersa en complejos de Helio revela cómo la existencia de multipletes de espín y su degeneración en el caso de agregados que contengan átomos de 3He produce un solapamiento de líneas que da lugar a un espectro femiónico sin estructura. LA adición gradual de átomos de 4He disminuye el número de multipletes de espín hasta recuperar, en el caso puramente bosónico, el espectro Raman del Br2(X), en magnífico acuerdo con los resultados experimentales.