Excitaciones localizadas -Breathers -Solitones -Kinks, crowdions -Polarobreathers o solelectrones

Transcripción

1 GRUPO DE FÍSICA NO LINEAL Juan FR Archilla (Responsable) Departamentos: Física Aplicada I (5) FAMN (2) Laboratorio RX US (1) Excitaciones localizadas -Breathers -Solitones -Kinks, crowdions -Polarobreathers o solelectrones Jornadas de presentación de las líneas de investigación para los alumnos de cuarto curso. Facultad de Física, Universidad de Sevilla 24 y 25 de octubre de 2017.

2 GRUPO DE FÍSICA NO LINEAL (GFNL) Física Aplicada I Juan F.R. Archilla (Responsable) Faustino Palmero Acebedo Jesús Cuevas Maraver Bernardo Sánchez Rey Francisco Vega Nárvaez (Divulgación) Francis Michael Russell (Rutherford Laboratory, UK, colaborador) Física Atómica, Molecular y Nuclear Fransciso Romero Romero (Responsable de ) Azuzena Alvarez Chilllida Laboratorio de RX de la US Santiago Medina Carrasco José María Romero Romero (Biofísica, Enseñanza Media)

3 GRUPO DE FÍSICA NO LINEAL (GFNL) Francisco R Romero, Juan FR Archilla,, Faustino Palmero, Bernardo Sánchez-Rey Azucena Alvarez, José María Romero, Jesús Cuevas and Mike Russell

4 NUEVOS MIEMBROS DEL GRUPO DE FÍSICA NO LINEAL (GFNL) Santiago Medina Carrasco Dr. Ciencia de Materiales Especialista en RX Francisco Vega: Teatro: Científicas, pasado, presente y futuro

5 Breather discreto obtenido con MD en Ge. Encontrado por M. Klopov y V. Hizhnyakov usando LAMMPS

6 Breather discreto obtenido con MD en Ge. Encontrado por M. Klopov y V. Hizhnyakov usando LAMMPS

7 Corte: breather discreto obtenido con MD en Ge. F=1.25 THz.

8 Corte: breather discreto obtenido con MD en Ge. F=1.25 THz.

9 Espectro de Fourier del breather en MD en Ge.

10 Densidad de estados del germanio Frecuencia del breather en Ge. Archilla et al, Physica D (2015)

11 Qué es un breather discreto? -Vibración localizada en un medio periódico -Dos principales características: -Localización -Vibración no lineal (algunos armónicos) -Frecuencia bien definida fuera del espectro de fonones. -En muchos sistemas se mueven. -Energías típicas: ev.

12 Hay otros tipos de excitaciones localizadas? Sí: -Solitones -kinks -Crowdions (cascada de reemplazamiento) -Solelectrones y polaro-breathers -Otros: magnéticos, spin ILMs: Intrinsic Localized Modes.

13 Quodons in silicatos laminares. 13

14 Partícula nuclear en una cámara de niebla. 45x45cm imagen obtenida en el Pic du Midi at 2877m con un Phywe PJ45, (2014)

15 Trazas de positrones en mica Traza de un positrón producido por desintegración de K 40 con 0.5 MeV. 3 desintegraciones por segundo por cm 3 Las trazas son oxidos de Fe, magnetita F.M. Russell, Phys. Lett. B 25, 298 (1967); Nature 216, 907 (1967); Nature 217, 51 (1967); Phys. Lett. A 130, 489 (1988); Nucl. Tracks. Rad. Meas. 15, 41. (1988)... Review: FM Russell, Tracks in Mica, 50 years later. In Quodons in Mica, JFR Archilla et al, eds, Springer (2015) 15

16 Filas de iones en las laminas de K +. K + 16

17 Quodons (breathers): excitaciones cuasi monodimensionales en la red cristalina de la mica moscovita Trazas: magnetita Fe 3 O 4 Causas 0.1% Partículas elementales muones: tras interacción con neutrinos Positrones: desintegración de 40K 99.9% la mayoría en las direcciones de alto empaquetamiento de la red cristalina. Vibraciones anarmónicas localizadas

18 Evidencia experimental de excitaciones móviles no lineales en mica moscovita Las trayectorias son a lo largo de las direcciones de la red dentro de las láminas de K + La energía de ligadura con la superficie de los átomos expulsados es desconocida: Valores típicos 3-8 ev Russell, F.M., Eilbeck, J.C. (2007). Evidence for moving breathers in a layered crystal insulator at 300K. Europhysics Letters 78 (2007)

19 Hipótesis: los breathers en la mica moscovita transportan carga eléctrica positiva (2015) Las trazas fósiles de positrones y de excitaciones de la red son similares Casi el 100% de la desintegración beta del K40 deja una carga positiva Russell, arxiv: (2015) Archilla, Russell, Letters on Materials (2016) 19

20 Descripción de un experimento para comprobar el transporte de carga positiva en mica moscovita por excitaciones no lineales de la red (2017) 20

21 Comprobación de la composición y estructura de la mica moscovita (fluorescencia RX) 21

22 Equipo Bruker Vantec 500 con detector de área para (difraccion de RX en 2D) 22

23 Comprobación de la orientación del cristal y características del monocristal (2D difraccion de RX) 23

24 Medida de la corriente eléctrica en la mica moscovita estimulada por partículas alpha 24

25 Aparición de picos de intensidad (pa) al incidir las partículas alpha, tendiendo a fa 25

26 Conclusiones -Excitaciones localizadas estimuladas por partículas alpha se propagan en los planos de un silicato laminar -Estas excitaciones atrapan y transportan carga eléctrica producida en la desintegración beta del K40 que se encuentra en las láminas de K +. -El rango de propagación es macroscópico Infinite charge mobility in muscovite at 300K Russell, Archilla, Frutos, Medina-Carrasco, submitted 26