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.

شیوه برگزاری امتحانات و کلاس‌های دانشگاه‌های غیرانتفاعی اعلام شد

درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم

اعتراض دانش آموزان به تاثیر قطعی معدل بر کنکور

دل نوشته فرهاد قائمیان به مناسبت فرا رسیدن عید سعید غدیر خم

انتشار تازه‌ترین اثر محسن چاوشی برای تکریم بیماران صعب العلاج

چگونه ابوترابی نقشه بعثی‌ها برای قتل‌عام اسرا را ناکام گذاشت؟

مهم‌ترین پیام اجتماعی غدیر اتحاد ملی ملت‌هاست

نابودی نیروی دریایی صدام به روایت یک نوجوان در این کتاب خواندنی

علی (ع) الگوی کامل انسانِ قهرمان و تولد در جهانی نمادین

چطور فوتبال به سلاح مخفی پنتاگون تبدیل شد؟

تصاویر کاتالوگ بزرگ‌ترین تولیدکننده آنتی‌بادی جنجال آفرین شد

آیا واقعا می‌توان گسل‌های تهران را فعال کرد؟

هوش مصنوعی ایلان ماسک طی ۴ روز یک جهان را نابود کرد

زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد

غدیر حلقه‌ای است که سنت‌های مذهبی را به فرهنگ ملی پیوند می‌زند

ریاکاری‌های بنی عباس کتاب و منتشر شد

جشن مردمی غدیر؛ دانشگاه تربیتی تمدن‌سازی

وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمی‌تواند جای کتاب و کتاب‌خوانی را بگیرد

اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل می‌شود

حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد

روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»

اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟

راه‌اندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان

ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد

چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت

نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاه‌ها

خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف

حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست

گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار می‌شود

نمایشگاه عکس فیلم‌های احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد

آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد

امام هادی(ع) چگونه تهدید محاصره را تبدیل به فرصت ایجاد شبکه وکالت کرد؟

پرفروش‌ترین کتاب‌های نمایشگاه مجازی کتاب هفتم مشخص شدند

خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانه‌هاست

جامعه ایرانی با تکیه بر دینداری و مقاومت سرمایه‌ای عظیم برای کشور است

آیت‌الله رشاد: فهم معارف ولایت، توفیقی از جانب خداست

استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفه‌ای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است

بازخوانی و تحلیل پیام‌های رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی

مهلت ثبت‌نام کارشناسی ارشد پردیس بین‌المللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد

احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاه‌ها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت

ایران با ارتقای دو پله‌ای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت

برنامه کامل زمان بندی آزمون‌های سال ۱۴۰۵ اعلام شد

اعتراف به ضعف‌های کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش

چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟

در اینجا کتاب‌ها بیشتر از اسباب‌بازی فروش رفتند

استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان

تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور

«دولت‌شهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران

شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت می‌کند؟

وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد

کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد

وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسه‌سازی نیست

امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام می‌شود

امتحانات پایه‌های اول تا دهم از امروز آغاز می‌شود

محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد

عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید

بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد

زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد

مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد

میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد

بازگشت تدریجی به محیط‌های دانشگاهی آغاز شد

وطن‌دوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است

«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک می‌رود

«صبح روز چهلم» روی آنتن می‌رود؛ روایتی از جنگ رمضان

مستند «عروس لبنان» آماده نمایش شد

از تثبیت اجاره بهای سالن‌های کنسرت چه خبر؟

رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی می‌کند

توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)

تمدید ثبت نام در مرحله دوم آزمون دکتری ۱۴۰۵ در دانشگاه علامه

آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران

اینستاگرام، فیس بوک و واتس‌اپ پولی می‌شوند؟

ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵

فیلم کوتاه «تامینا» روایت انسان ‌های گرفتار انتخاب

فرماندهی رهبر شهید در بحران‌ها چگونه بود؟

از شروع «طوفان» با بازی کنت برانا تا اجرای نمایشی جدید در کاخ هنر

احیای موزه هنرهای معاصر اهواز با رویداد «سرزمین خورشید»

«آداب‌الحرب و الشجاعه»، نثری استوار از عشق به صلح و آیین جنگ

آزمون جایگزین دانش‌آموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد

گوگل‌پلی و اپ‌استور در دسترس قرار گرفت

منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان

منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان

ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵

به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکان‌پذیر نیست

ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی

اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی

برنامه کامل زمان بندی آزمون‌های سال ۱۴۰۵ اعلام شد

آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران

کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد

توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاس‌ها و امتحانات دانشگاه‌ها

جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان می‌رود

بازگشت تدریجی به محیط‌های دانشگاهی آغاز شد

معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی

عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی

برگزاری پویش یک‌ماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم

آزمون جایگزین دانش‌آموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد

زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد

کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد

میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد

«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک می‌رود

اینستاگرام، فیس بوک و واتس‌اپ پولی می‌شوند؟

بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد

احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاه‌ها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت

توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)

محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد

کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد

ایران با ارتقای دو پله‌ای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت

رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی می‌کند

از تثبیت اجاره بهای سالن‌های کنسرت چه خبر؟

«صبح روز چهلم» روی آنتن می‌رود؛ روایتی از جنگ رمضان

وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسه‌سازی نیست