Positronen zijn kortlevende subatomaire deeltjes met dezelfde massa als elektronen en een positieve lading. Ze worden gebruikt in de geneeskunde, bijv. in positronemissietomografie (PET), een diagnostische beeldvormingsmethode voor stofwisselingsstoornissen. Positronen bestaan ​​ook als negatief geladen ionen, genaamd positoniumionen (Ps ^- ), die in wezen een systeem met drie deeltjes zijn dat bestaat uit twee elektronen gebonden aan een positron.

Nutsvoorzieningen, in de handel verkrijgbare lasers zijn in staat fotonen te produceren die genoeg energie dragen om de elektronen van negatief geladen ionen te brengen, zoals Ps?, naar dubbel opgewonden staten, D-golfresonantie genoemd. Positroniumionen zijn, echter, erg moeilijk waar te nemen omdat ze onstabiel zijn en vaak verdwijnen voordat natuurkundigen de kans krijgen om ze te analyseren.

Sabyasachi Kar van het Harbin Institute of Technology, China, en Yew Kam Ho van de Academia Sinica, Taipei, Taiwan, hebben nu deze hogere energieniveaus gekarakteriseerd die worden bereikt door elektronen in resonantie in deze driedeeltjessystemen, die te complex zijn om met eenvoudige vergelijkingen te worden beschreven. Dit theoretische model, onlangs gepubliceerd in EPJ D , is bedoeld als leidraad voor experimentatoren die geïnteresseerd zijn in het observeren van deze resonante structuren. Dit model van een driedeeltjessysteem kan worden aangepast aan problemen in de atoomfysica, kernfysica, en halfgeleider quantum dots, evenals antimateriefysica en kosmologie.

In dit onderzoek, de auteurs testen eerst de validiteit van hun theoretische benadering door aan te tonen dat de resonantieparameters voor negatief geladen waterstofionen (H-) - gemodelleerd als een driedeeltjessysteem bestaande uit twee elektronen en één proton - in overeenstemming zijn met eerdere studies. De auteurs berekenen dan, Voor de eerste keer, nieuwe resonantietoestanden geassocieerd met het positoniumion (Ps-) in hogere energiegebieden door het te modelleren als een systeem met drie deeltjes. Beurtelings, ze gaan dieper in op zeven resonantiemodi voor de elektronen die nog nooit eerder zijn gerapporteerd.