Formación de cadenas de iones helicoidales

Estudiamos la dinámica fuera de equilibrio de la transición de fase estructural de lineal a zigzag exhibida por una cadena de iones confinada en una trampa con condiciones periódicas de frontera. La transición es impulsada por la reducción del confinamiento transversal a una tasa de quench finita, que se puede controlar con precisión. Esto resulta en la formación de dominios en zigzag orientados a lo largo de diferentes planos transversales. Los giros entre diferentes dominios pueden estabilizarse mediante la topología de la trampa, y bajo enfriamiento láser, el sistema tiene la oportunidad de relajarse a una cadena helicoidal con número de torsión no nulo. Se utilizan simulaciones de dinámica molecular para obtener una gran muestra de posibles trayectorias para diferentes tasas de quench. Se compara la escalabilidad del número promedio de torsión con diferentes tasas de quench con la predicción de la teoría de Kibble-Zurek, y se encuentra un buen acuerdo cuantitativo.