Event finished

Tickets for CCCB-Estació Beta. El Sincrotró Alba i la Quàntica

CCCB-Estació Beta. El Sincrotró Alba i la Quàntica

Additional info

CCCB-Estació Beta. El Sincrotró Alba i la Quàntica

  • 12 jun 2019
Event information

CCCB - Com el Sincrotró Alba dóna servei a la Quàntica. Investigació en materials i superfícies

Una sessió on es presenten les línies de recerca del Sincotró Alba que utilitzen els principis quàntics, i dos experiments que s'hi duen a terme, com a exemple de les possibilitats que té en aquest àmbit.

Programa:

L’efecte fotoelèctric, l’espín dels electrons i el magnetisme al sincrotró Alba

Al Sincrotró ALBA, la mecànica quàntica està a l’ordre del dia. Des del moment en què es produeix la llum de sincrotró fins quan s’utilitza als experiments.  La llum de sincrotró està formada per fotons de diverses energies i els fotons són els quanta de llum, les partícules que la formen.  Per fer servir aquesta llum, utilitzem diversos fenòmens d’interacció llum-matèria. D’una banda, quan l’energia d’un fotó és exactament la necessària per promocionar un electró dins un material d’un nivell quàntic profund a un de més extern, el fotó és absorbit per l’electró. Aquesta és la base de funcionament d’algunes línies de llum de l’ALBA.  De l’altra banda, si s’ il·lumina un sòlid amb fotons de l’energia suficient, els electrons del sòlid absorbeixen el fotó i escapen del sòlid. Això es diu fotoemissió i constitueix un altre tipus d’experiments que es poden dur a terme al Sincrotró. A més a més, els  fotons poden tenir “spin” que és el que en futbol seria una pilota amb efecte girant al voltant d’ella mateixa. Els electrons també tenen spin. Quan un fotó amb spin i un electró es troben, la interacció és diferent si giren igual o en sentits oposats. Aquesta diferència es fa sevir per entendre com estan fets i funcionen  els  materials magnètics, una àrea de recerca molt activa a l’ALBA . Per tant, al Sincrotró ALBA els fenòmens quàntics són presents en moltes aplicacions del seu dia a dia, i es la física quàntica la que  permet entendre els resultats del experiments. 

A càrrec de Salvador Ferrer, científic adjunt a la direcció del Sincrotró ALBA

Com descriu la realitat la mecànica quàntica: electrons i fotons

Com es mou un electró en un sòlid? Com es mou una ona o una partícula? Avui la teoria de la mecànica quàntica descriu la natura a escales atòmiques i subatòmiques amb un grau de perfecció extraordinari. Veurem com aquest coneixement es pot obtenir quan fem interactuar fotons en l’espectre de raigs X de radiació de sincrotró amb els electrons d’un material. I en aquest viatge podrem entendre millor com la mecànica quàntica descriu la realitat física del món i com es pot aprofitar aquest coneixement per a aplicacions pràctiques.

A càrrec de Gervasi Herranz, investigador de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona ICMAB-CSIC, Campus de la UAB.

H2O: una molècula discreta

La natura ens meravella amb un espectacle fascinant en el qual participen multitud d’objectes, amb estructures, formes, moviments i colors diversos, que copsem amb la nostra visió macroscòpica del món. Però totes aquestes propietats deriven del món microscòpic, invisible per als nostres ulls i descrit per la mecànica quàntica. Un exemple d’això el trobem al gel i la seva familiar simetria hexagonal. La física/química quàntica ens explica per què una molècula aparentment tan simple com la de l’aigua (H2O) forma estructures macroscòpiques hexagonals a partir de la formació d’orbitals moleculars i del peculiar enllaç entre molècules anomenat pont d’hidrogen, en què dues molècules d’oxigen en comparteixen una d’hidrogen. Aquesta estructura molecular explica també algunes de les propietats sorprenents de l’aigua, com l’alt punt d’ebullició i la sorprenent tensió superficial que té en estat líquid, l’expansió del gel, etc., així com la seva interacció amb biomolècules i ions, fonamentals per a la vida (tal com l’entenem). L’estructura electrònica (els orbitals moleculars) de l’aigua, amb els seus nivells energètics quantitzats o discrets (d’aquí el títol), l’estudiem al sincrotró Alba i l’analitzarem d’una manera breu i entenedora. Però l’aigua encara ens amaga molts misteris que la quàntica ens ajudarà a resoldre.

A càrrec de Jordi Fraxedas, investigador de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), CSIC i BIST, Campus de la UAB.

Could be of your interest...