کد خبر: 164039
ف
دانشمندان برای نخستین بار از حرکت اتم‌ها فیلم‌برداری کردند
برای اولین بار در جهان، دانشمندان موفق شدند حرکت اتم‌ها را در حال لرزش حرارتی با وضوحی خیره‌کننده و در لحظه (real-time) فیلم‌برداری کنند.

به گزارش ثریا - این پیشرفت به رهبری «ییچائو ژانگ» (Yichao Zhang)، استادیار گروه مهندسی مواد در دانشگاه مریلند، نوعی حرکت کاملا جدید را درون مواد کوانتومی آشکار کرده که می‌تواند آینده‌ الکترونیک فوق‌نازک و دستگاه‌های کوانتومی را دگرگون کند.

به نقل از آی‌ای، ژانگ و گروهش با استفاده از روش تصویربرداری نسل جدیدی به نام پتیکوگرافی الکترونی (electron ptychography)، نخستین تصاویر میکروسکوپی از فازون‌های موآره (moire phason) را ثبت کردند؛ لرزش‌های هماهنگی که در مواد دوبُعدی پیچ‌خورده به وجود می‌آیند.

وقتی دو لایه از مواد دوبُعدی (مثل گرافن) را کمی نسبت به هم بچرخانید یا روی هم بلغزانید، الگویی موج‌دار و تکرارشونده ایجاد می‌شود که به آن الگوی موآره (moiré pattern) می‌گویند.

در فیزیک، فازون (phason) به یک نوع خاص از ارتعاش یا موج در ساختارهای دوره‌ای یا نیمه‌دوره‌ای گفته می‌شود که در آن موقعیت نسبی دو لایه نسبت به هم نوسان می‌کند، نه فقط خودِ اتم‌ها. بنابراین فازون موآره یعنی یک نوع لرزش یا ارتعاشِ جمعی از اتم‌ها که فقط در ساختارهای موآره‌ای دوبُعدی اتفاق می‌افتد.

این حرکات اتمیِ نامحسوس که بر اثر گرما ایجاد می‌شوند، تا پیش از این از دید دانشمندان پنهان مانده بودند.

در این تکنیک دانشمندان به وضوحی بهتر از ۱۵ پیکومتر دست یافتند که آن‌قدر حساس است که می‌تواند تارشدگی بسیار جزئی اتم‌ها را که در اثر حرکت حرارتی ایجاد می‌شود، شناسایی کند.

این لرزش‌ها که پیش‌تر فقط در نظریه‌ها پیش‌بینی می‌شدند، اکنون قابل مشاهده‌اند و فرضیه‌های قدیمی درباره‌ نحوه‌ انتقال گرما در مواد دوبُعدی و تعامل آن با الگوهای اتمی را تایید می‌کنند.

در مرکز این کشف، فازون‌های موآره قرار دارند. لرزش‌های موضعی خاص زمانی پدید می‌آیند که دو لایه‌ اتمی کمی نسبت به هم پیچ می‌خورند.

این لرزش‌ها بر ویژگی‌هایی مانند رسانایی گرمایی و ابررسانایی در دستگاه‌های نسل بعدی تأثیر می‌گذارند و تا امروز، هرگز مستقیما تصویربرداری نشده بودند.

ژانگ می‌گوید: این مثل رمزگشایی از زبان پنهانِ حرکت اتم‌هاست. پتیکوگرافی الکترونی به ما اجازه می‌دهد این لرزش‌های ظریف را مستقیما ببینیم. اکنون ابزار قدرتمندی در اختیار داریم تا فیزیک پنهانی که پیش‌تر دست‌نیافتنی بود را بررسی کنیم و این روند اکتشافات در مواد کوانتومی دوبعدی را شتاب می‌بخشد.

هموار کردن مسیر برای فناوری‌های کوانتومی هوشمندتر

این دستاورد، اولین باری است که دانشمندان توانسته‌اند به‌طور مستقیم تصویربرداری کنند که چگونه فازون‌های موآره باعث ایجاد لرزش‌های حرارتی در مواد دوبُعدی پیچ‌خورده می‌شوند.

اما درک اینکه گرما چگونه در این ساختارهای فوق‌نازک حرکت می‌کند، به‌خاطر نبود ابزارهای بصری کافی، محدود مانده بود.

روش ژانگ نه‌ تنها حرکت اتم‌ها را در مقیاس اتمی با وضوحی بی‌سابقه نشان می‌دهد، بلکه پتیکوگرافی الکترونی را به عنوان مرز جدیدی در میکروسکوپی معرفی می‌کند.

تیم ژانگ اکنون قصد دارد بررسی کند که لرزش‌های حرارتی در حضور نقص‌ها و مرزهای ساختاری چگونه تغییر می‌کنند گامی کلیدی به‌سوی طراحی موادی با ویژگی‌های گرمایی، الکترونیکی و نوریِ سفارشی.

چنین سطحی از کنترل می‌تواند مسیر را برای پیشرفت‌هایی در زمینه‌ رایانش کوانتومی، تراشه‌های کم‌مصرف و حسگرهای مقیاس نانو هموار کند.

منبع : فناوری های کوانتوی


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.

تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵

فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد

محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگ‌های اخیر بازنگری می‌شود

نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایده‌پردازان قرآنی

وطن‌دوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟

تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جان‌فدایان

حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جان‌فدا

‏ حضور مقتدرانه بانوان کلاه‌کج‌ در رزمایش جان‌فدا

حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا

فراخوان ارسال مقالات به همایش اربعین در مکتب امام شهید

خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس

براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است

نرخ اجاره‌بهای خوابگاه‌های دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس

جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا

دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی

مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز می‌شوند

ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است

از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»

چه کسی گفته است قهرمان‌ها فقط در خط مقدم ساخته می‌شوند؟

نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟

غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل می‌دهد؟

روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا

حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد

فیلم ۱۰۰ جشنواره ایده‌هاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی

معرفی بهترین برنامه‌های تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد

سیامک صفری: ظرفیت بازگشت به سریال‌های نوستالژیک اضافه می‌شود

سامانه «سادان» برای ارزش‌گذاری دارایی‌های نامشهود راه‌اندازی می‌شود

آزمون عملی علوم ورزشی در ۲۶ حوزه کشور کلید خورد

بیش از ۱۰۰ میلیارد دقیقه مکالمه و ۸۶ میلیارد پیامک تنها در ۳ ماه

شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی

روند پرداخت یارانه‌های تغذیه دانشجویان بدون تغییر ماند

بیل گیتس: همه دولت های جهان عقب تر از هوش مصنوعی هستند

نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر به‌دنبال جذب دانش‌آموزان مستعد کشورهای همسایه

شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید

هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم

لباس مدرسه فقط فرم نیست، کودک باید آن را دوست داشته باشد

به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد

کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد

حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران

نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵

نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است

افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت

۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند

ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش

مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد

تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵

پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی

بزرگ‌ترین رقابت دانش‌آموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد

شرکت انگلیسی داده‌های مشتریانش را به هکرها داد

مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد

حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار داده‌ها به کوه

چالش‌های مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی

مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند

قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد

سهمیه ویژه کنکور برای آسیب‌دیدگان جنگ نیازمند بازنگری است

پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟

پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰

عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد

نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی

نسل امروز بی اراده‌تر از نسل قبل است؟

از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوه‌ای از حرم بانوی کرامت

حجت‌الاسلام قمی: مردم نمی‌گذارند قیمت پایان جنگ، فروختن عزت ایران باشد

جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت

خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه

«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج

چرا عرفان‌های نوپدید برای جوان امروز جذاب‌اند؟

نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال

شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد

دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) موقتا تغییر نمی‌کند؛ آغاز ایمن‌سازی

«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی

حسین علیزاده مهمان «هم‌کلام» می‌شود

بازی «بوم‌بوم» با حضور خانواده شهید طهرانی‌مقدم رونمایی شد

«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد

محرابی که منافقین را به وحشت انداخت؛ چرا مدنی باید ترور می‌شد؟

اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست

رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریم‌های علمی برنامه‌ریزی می‌کنیم

روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی

توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!

برگزیدگان ‌بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند

سهمیه ویژه کنکور برای آسیب‌دیدگان جنگ نیازمند بازنگری است

مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد

تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵

نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر به‌دنبال جذب دانش‌آموزان مستعد کشورهای همسایه

مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند

مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد

افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت

نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است

پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی

چالش‌های مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی

بزرگ‌ترین رقابت دانش‌آموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد

هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم

شرکت انگلیسی داده‌های مشتریانش را به هکرها داد

قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد

به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد

نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵

شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید

از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوه‌ای از حرم بانوی کرامت

حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار داده‌ها به کوه

ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش

حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران

«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج

نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال

۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند

شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی

نسل امروز بی اراده‌تر از نسل قبل است؟

شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد

نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی

پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰