¿Por qué se corre el espectro de absorción cuando se presiona un cristal?

La configuración electrónica de los cristales crea bandas de absorción bien definidas. Estas bandas se estudian con la idea de emplear tales cristales como base de un dispositivo fotonico: un láser, por ejemplo.

Por ello, cuando se sintetiza un nuevo cristal se deben hacer exhaustivas pruebas de sus respuestas ópticas.

Enrique Camarillo, del Instituto de Física de la UNAM y cuates hacen cotidianamente estudios sobre el comportamiento del cromo en cristales. Especialmente gustan por colocar los cristales en celdas con agua y emplear una prensa con punta roma de diamante para alcanzar altas presiones. Estos científicos han encontrado que aplastar al cristal, equivale a apachurrar las nubes electrónicas. Por lo cual, disminuyen los niveles cuánticos de energía; por consiguiente el espectro de absorción muestra bandas corridas hacia el rojo, a frecuencias menores, hacia donde la energía es menor.

Tal resultado me llama la atención. Pues confirma mecánicamente la idea de nubes electrónicas cuánticas. Es un lindo puente de ideas entre una acción de mecánica clásica, que altera los niveles cuanticos de forma observable en el mundo macroscópico y mundano. (LoL)

Con todo, dudo que este fenómeno se puede utilizar a corto plazo para crear un mecanismo de sintonización (tunnig) de la resonancia de absorción en cristales inorgánicos; pues se requieren presiones demasiado altas. Sin embargo los materiales orgánicos, polímeros en base a anillos de benceno, que presentan fuertes efectos, también podrían mostrar cambios importantes en la absorcción ante cargas mecánicas.

Después de todo, los polímeros como el Polariod y el papel celofán muestran grandes cambios de trasmisión ante la incidencia de haces polarizados.

Hay que ir al laboratorio y comprobarlo

¡Felices experimentos!


P.D.  ¿En el laboratorio pondran esta canción para los cristales? Ja





Referencia:

Shen, Y., Riedener, T., & Bray, K. (2000). Effect of pressure and temperature on energy transfer between Cr3+ and Tm3+ in Y3Al5O12 Physical Review B, 61 (17), 11460-11471 DOI: 10.1103/PhysRevB.61.11460

2 comentarios:

  1. Estimado Vicente,
    Sigo tu interesantisimo blog y queria comentarte que lo que pones sobre el desplazamiento al rojo inducido por presion en compuestos de Cromo no es exacto.
    El corrimiento inducido por presion de las bandas opticas de los compuestos de metales de transicion lo determina la region inicial de campo cristalino y la variacion de las interacciones al aumentar la presion. Por ejemplo, el rubi si que se mueve al rojo (debido al aumento de la interaccion spin-orbita), pero en otros muchos compuestos de cromo no sucede asi, sino que la energia correspondiente al primer multiplete excitado, aumenta con la disminucion de distancias entre el metal y los ligandos (reducida por la presion), por lo que el desplazamiento de las bandas opticas es hacia el azul.
    Si quieres un ejemplo concreto, puedes ver el trabajo que publicamos en Inorg. Chem., 2008, 47 (22), pp 10288–10298 (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic800606h)
    Un saludo y enhorabuena por tu blog.

    Ignacio

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  2. @Ignacio Muchas gracias por tu comentario, enriquece muchisimo al post.

    Le di un vistazo al art. que recomiendas y se ve muy completo y bien explicado sobre el tema.

    Siempre es de gran ayuda comentarios como el tuyo. Pues permite que aprenda de ustedes.

    Gracias de nuevo.

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