Licht dat in wisselwerking staat met waterstofatomen die zijn ingesloten in holle kooien die zijn samengesteld uit koolstofatomen - aangeduid als fullereenmateriaal - produceert ionisatie. Dit fenomeen, die het onderwerp is geweest van intensief theoretisch onderzoek, is bijzonder interessant omdat de lichtstralen dramatische effecten kunnen hebben bij het induceren van kleine externe energiepotentialen. specifiek, ze veranderen de structurele en dynamische eigenschappen van de atomen die zijn opgesloten in het fullereenmolecuul. Ana Frapiccini van het CONICET onderzoekscentrum aan de Universidad Nacional del Sur, in Bahia Blanca, Argentinië, en collega's hebben zojuist een studie gepubliceerd in EPJ D uitleg van de theorie achter de ionisatie. Toepassingen van dit proces zijn onder meer medicijnafgifte, kwantumberekening, fotovoltaïsche en waterstofopslag.

In dit onderzoek, de auteurs hebben een methodologie ontwikkeld om de Schrödinger-vergelijking op te lossen die het gedrag beschrijft, overuren, van een atoom dat in wisselwerking staat met een externe lichtpuls. Dit levert een theoretische beschrijving op van hoe externe lichtstralen de energieniveaus van de waterstofatomen in de fullerenen beïnvloeden. Door de vergelijking op te lossen, de auteurs hebben het probleem met succes omgezet in een veel eenvoudigere vergelijking, wat verantwoordelijk is voor het verstrooiende effect van licht op de gevangen atomen.

Dus, ze maakten van hun poging om tot een theoretisch begrip van ionisatie te komen een studie van een eenvoudiger semi-empirisch model van de energiepotentialen - die lokaal, sferisch symmetrisch, en als constant beschouwd.

Frapiccini en collega's onthullen in deze studie dus de belangrijkste aspecten van het ionisatieproces op atomen die zijn opgesloten in een fullereenmolecuul. De auteurs testen vervolgens hun theorie met behulp van een toepassing die is gebaseerd op het bestuderen van de invloed van de opsluiting van een waterstofatoom in fullereen-kooien van twee verschillende groottes; namelijk C36 en C60. Ze concluderen dat de fullereenkooi fungeert als een vanger voor het elektron, die in de kooi geïoniseerd is, wanneer onderworpen aan een laserpuls van dezelfde intensiteit als het verschil tussen de lagere energieniveaus.