به گزارش ثریا بسیاری از اثرات کوانتومی را تنها میتوان در دماهای بسیار سرد ایجاد کرد و این موضوع میزان مفید بودن آنها را در شرایط محیطی دنیای واقعی محدود میکند. اکنون محققان دانشگاه پرینستون وضعیت کوانتومی عجیبی را در یک ماده در دمای اتاق نشان دادهاند.
عایق توپولوژیک مادهای است که ساختار آن، الکترونها را به روشی منحصر به فرد هدایت میکند. بخش عمدهای از این ماده عایق است که به طور کامل از جریان یافتن الکترونها جلوگیری میکند. با این وجود، لایههای نازکی در سطح و امتداد لبههای آن وجود دارند که بسیار رسانا هستند و به الکترونها اجازه میدهند آزادانه با راندمان بالا جریان داشته باشند. با توجه به این ویژگیهای عجیب، عایقهای توپولوژیک میتوانند میزبان برخی از حالتهای کوانتومی جذابی باشند که برای ساخت فناوریهای کوانتومی در آینده مفید هستند.
اما یک مشکل وجود دارد. اکثر حالتهای کوانتومی بسیار آسیبپذیر هستند و هنگام بروز اختلال دچار فروپاشی میشوند. گرما یا اختلال حرارتی یک محرک اصلی در این مورد است. زمانی که مواد گرمتر میشوند، اتمهای موجود در آنها با انرژیهای بالاتر مرتعش شده و حالت کوانتومی را مختل میکنند. به این ترتیب، بیشتر آزمایشها و فناوریهایی که از اثرات کوانتومی استفاده میکنند باید در دمای نزدیک به صفر مطلق انجام شوند، جایی که حرکت اتمها به سرعت کند میشود. اما این به نوبه خود باعث میشود که استفاده گستردهتر از این فناوریها غیر ممکن باشد.
در مطالعهای جدید، محققان پرینستون راهی برای حل این مشکل پیدا کردند و شاهد اثرات کوانتومی در یک عایق توپولوژیک در دمای اتاق بودند. ماده انتخابی آنها یک ترکیب کریستالی معدنی به نام بیسموت برمید بود.
مشخص شده است که این ماده دارای "شکاف انرژی"(Band gap) مناسب است. یا به زبان دیگر یک "مانع" عایق است که در آن الکترونها نمیتوانند با سطوح انرژی خاصی وجود داشته باشند. این شکاف انرژی باید به اندازه کافی گسترده باشد تا در برابر اختلال حرارتی محافظت ایجاد کند، اما آنقدر گسترده نباشد که اثر جفت شدگی مدار چرخشی الکترونها را مختل کند. اثری که برای پایدار نگه داشتن آنها حیاتی است. مشخص شد که بیسموت برومید دارای شکاف انرژی بیش از ۲۰۰ میلی الکترون ولت است، درست در نقطهای که میتواند حالت کوانتومی را در دمای اتاق، ثابت نگه دارد.
این گروه با مشاهده آنچه که حالت لبهای اسپین هال کوانتومی(spin hall) نامیده میشود و ویژگی منحصر به فرد این سیستمهای توپولوژیک است، یافتههای خود را تایید کردند.
محققان میگویند که این پیشرفت برای پیشبرد فناوریهای کوانتومی مانند اسپینترونیک مفید خواهد بود. اسپینترونیک علم استفاده از اسپین الکترونها در الکترونیک است.
نانا شومیا(Nana Shumiya) ، نویسنده اول این مطالعه میگوید: من معتقدم که کشف ما، مرزهای کوانتوم را به میزان قابل توجهی جابهجا خواهد کرد.
این تحقیق در مجله "Nature Materials" منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود
حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید
هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد
پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو
تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای
علت کوریهای بیبازگشت کشف شد
اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ
نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید
فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند
قابلیت تماشای عکسهای اسلایدی به تلگرام آمد
فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد
روباتها با خواندن فکر فرمانبردار شما میشوند
میراث آیت الله شاهآبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود
«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید
برگزاری همایش موکبداران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء
آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف
«سیوشش هفت» غم میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر میکشد
ماندگاری ۸۲ درصدی نخبگان؛ جذب ۴۲۰ فارغالتحصیل از دانشگاههای برتر جهان
تیک تاک دوباره برای کارمندان دولت آمریکا مجاز شد
آیین بزرگداشت رهبر شهید انقلاب فردا در دانشگاه تهران برگزار میشود
شرکت سامسونگ کارمندانش در آمریکا را تعدیل کرد
توییت جالب اکانت سفارت ایران درباره ادعای رهگیری موشک های ایران
اعلام نتایج نهایی آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ در دهه اول مردادماه
نحوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای علوم پزشکی استانهای جنوبی
مهلت تخلیه خوابگاههای دانشجویی دانشگاه الزهراء تمدید شد
درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶
توضیح معاون علمی رئیس جمهور درباره سند راهبردی «توسعه فرانچایز دانشبنیان»
امارات مقصد بعدی موشکهای ایرانی؟ +عکس
تغییر در فرایند پذیرش دانشجومعلمان/ ایجاد سهمیه بومی برای برخی رشتهها
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر
فروشگاههای اپ طرف ثالث بالاخره وارد اندروید میشوند
ترامپ دسترسی به پستهایش در شبکه اجتماعی تروث را میفروشد
آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در رشتههای شناور برگزار شد
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
میراث آیت الله شاهآبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود
کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود
برگزاری همایش موکبداران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
«سیوشش هفت» غم میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر میکشد
«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید
قابلیت تماشای عکسهای اسلایدی به تلگرام آمد
علت کوریهای بیبازگشت کشف شد
اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد
فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند
نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
روباتها با خواندن فکر فرمانبردار شما میشوند
پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.