heluro de litio

El heluro de litio es un compuesto de helio y litio con la fórmula LiHe . Esta sustancia es un gas frío de baja densidad formado por moléculas de Van der Waals , cada una compuesta por un átomo de helio y un átomo de litio unidos por la fuerza de Van der Waals . ^{[ 1 ]} La preparación de LiHe abre la posibilidad de preparar otros dímeros de helio y, más allá de eso, cúmulos multiatómicos que podrían usarse para investigar los estados de Efimov y los efectos de retardo de Casimir . ^{[ 2 ]}

Se detectó en 2013. Anteriormente se predijo que ⁷ Li ⁴ He tendría una energía de enlace de 0,0039  cm ⁻¹ (7,7×10 ⁻⁸ eV, 1,2×10 ⁻²⁶ J, o 6 mK ^{[ 2 ]} ), y una longitud de enlace de 28  Å. ^{[ 1 ]} Otras moléculas de helio unidas por van der Waals eran conocidas previamente, incluyendo Ag ³ He y He ₂ . ^{[ 1 ]} La detección de LiHe se realizó mediante fluorescencia. El átomo de litio en el estado X ² Σ se excitó a A ² Π. El espectro mostró un par de líneas, cada una dividida en dos con la estructura hiperfina de ⁷ Li. Las líneas tenían números de onda de 14902,563, 14902,591, 14902,740 y 14902,768  cm ⁻¹ . Los dos pares están separados por 0,177 ^cm⁻¹  . Esto se explica por dos estados vibracionales diferentes de la molécula de LiHe: 1/2 y 3/2. ^{[ 1 ]} El enlace entre los átomos es tan débil que no puede soportar ninguna rotación o vibración mayor sin romperse. Los estados de rotación más bajos tendrían energías de 40 y 80 mK, mayores que la energía de enlace de alrededor de 6 mK. ^{[ 2 ]}  

El LiHe se formó mediante ablación láser de litio metálico en un gas tampón de helio criogénico a una temperatura entre 1 y 5 K. La proporción de moléculas de LiHe fue proporcional a la densidad de He y disminuyó a medida que aumentaba la temperatura. ^{[ 1 ]}

El LiHe es polar y paramagnético . ^{[ 2 ]}

La separación promedio entre los átomos de litio y helio depende del isótopo. Para el ^6LiHe , la separación es de 48,53  Å, pero para el ^7LiHe la distancia es mucho menor, de 28,15  Å en promedio. ^{[ 3 ]}

Si el átomo de helio del LiHe se excita de modo que el electrón 1s se promueve al 2s, se desintegra transfiriendo energía para ionizar el litio, y la molécula se rompe. Esto se denomina desintegración coulombiana interatómica . La energía de los productos de desintegración Li ⁺ y He se distribuye en una curva que oscila hacia arriba y hacia abajo aproximadamente una docena de veces. ^{[ 3 ]}

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