Probando la generación de plasma inducida por láser en agua líquida

Área de la Ciencia:

• Química Física
• Física y Química
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Comprender las interacciones láser-agua es vital para la ciencia y las aplicaciones fundamentales.
• El seguimiento de movimientos atomísticos ultrarrápidos después de la fotoexcitación es un desafío debido a la complejidad.

Objetivo del estudio:

• Para explorar la evolución del femtosegundo del agua líquida bajo intensa fotoexcitación.
• Desvelar detalles microscópicos de la dinámica iónica y electrónica y las vías de transferencia de energía.

Principales métodos:

• Se emplearon simulaciones de dinámica cuántica no adiabáticas.
• Se monitorearon explícitamente dinámicas iónicas y electrónicas separadas a nivel atómico.

Principales resultados:

• El agua líquida exhibe un proceso de calentamiento en dos pasos impulsado por efectos de campo fuerte y excitaciones electrónicas.
• Los pulsos láser causan el estiramiento molecular, la transferencia de protones, la disociación y la generación de plasma.
• El plasma de agua resultante presenta protones libres, distribuciones de no equilibrio y estados electrónicos metálicos.

Conclusiones:

• La irradiación láser intensa induce dinámicas ultra rápidas complejas en el agua líquida.
• El estudio proporciona conocimientos microscópicos sin precedentes sobre el agua excitada por láser, incluida la formación de plasma.