به گزارش ثریا - یک تیم بینالمللی از محققان با کشف یک شبهذره گریزان به نام پولارون(polaron) در یک ماده معدنی کمیاب و منحصر به فرد، یک معمای دیرینه در فیزیک کوانتومی را حل کردهاند.
این کشف که توسط دانشمندان دانشگاه کیل(Kiel) و مرکز تحقیقات «DESY» از جمله پروفسور کای راسناگل(Kai Rossnagel) انجام شده است، توضیح میدهد که چگونه این ماده میتواند به طور ناگهانی از یک فلز رسانای الکتریسیته به یک عایق کامل تبدیل شود.
این معما بر ترکیبی از تولیم(thulium)، سلنیوم(selenium) و تلوریم(tellurium) با فرمول شیمیایی «TmSe₁₋ₓTeₓ» متمرکز بود. فیزیکدانان از اینکه چرا این ماده پس از رسیدن محتوای تلوریم به تقریباً ۳۰ درصد، ناگهان از رسانایی جریان متوقف میشود (تغییری که ترکیب شیمیایی اولیه آن نمیتوانست توضیح دهد) گیج شده بودند.
رقص الکترونها و اتمها
پاسخ، یک ذره ساده نیست، بلکه یک موجودیت مرکب است. یک «پولارون» زمانی تشکیل میشود که یک الکترون به شدت با ارتعاشات اتمهای اطراف خود جفت میشود و یک حالت ترکیبی جدید ذرهای ایجاد میکند.
محققان در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح دادند: «پولارون» را میتوان به عنوان نوعی رقص بین یک الکترون و اتمها توصیف کرد. در این ماده، الکترون با کمی اعوجاج در ساختار اتمی کریستال حرکت میکند که قابل مقایسه با یک فرورفتگی است که از طریق شبکه کریستالی عبور میکند.
این جفت شدن به طور مؤثر الکترونها را کند میکند و در نهایت باعث میشود ماده رسانایی خود را از دست بدهد و به یک عایق تبدیل شود.
استفاده از پرتو ایکس قوی
این تیم پس از سالها تحقیق مستمر، این پدیده را کشف کرد. محققان با استفاده از طیفسنجی گسیل نوری با وضوح بالا در تأسیسات مختلف سینکروترون جهانی، ماده را با پرتو ایکس قوی و شدید بمباران کردند تا رفتار الکترونهای آن را مطالعه کنند.
سالها بود که یک «سیگنال کوچک اضافی» در اندازهگیریهای آنها ظاهر میشد که یک «برآمدگی کوچک» در کنار سیگنال اصلی بود که تیم در ابتدا آن را به عنوان یک خطای فنی در نظر گرفت.
این تیم خاطرنشان کرد: این سیگنال در اندازهگیریهای مکرر دوباره ظاهر شد که باعث یک تحقیق سیستماتیک به رهبری دکتر چول-هی مین(Chul-Hee Min) شد. وی تحقیق در مورد این ماده را از سال ۲۰۱۵ آغاز کرد.
این موفقیت زمانی حاصل شد که تیم با نظریهپردازان همکاری کرد. آنها یک چارچوب نظری استاندارد، معروف به «مدل دورهای اندرسون» را برای گنجاندن جفت شدن الکترونها با ارتعاشات اتمی تطبیق دادند.
«مین» توضیح داد: این گام تعیینکننده بود. به محض اینکه این برهمکنش را در محاسبات گنجاندیم، شبیهسازی و اندازهگیریها کاملاً با هم مطابقت داشتند.
پیامدها برای مواد کوانتومی
در حالی که پولارونها یک مفهوم نظری شناخته شده بودند، این مطالعه اولین باری است که وجود آنها را به صورت تجربی در این دسته خاص از «مواد کوانتومی» اثبات میکند.
محققان معتقدند که این یافتهها میتوانند پیامدهای قابل توجهی فراتر از این ترکیب داشته باشند. تصور میشود اثرات جفت شدن مشابه در سایر مواد پیشرفته، از جمله ابررساناهای دمای بالا و مواد دوبعدی نیز وجود داشته باشد.
«راسناگل» گفت: چنین اکتشافاتی اغلب از تحقیقات پایه مداوم ناشی میشوند، اما آنها دقیقاً همان چیزی هستند که میتوانند در درازمدت به فناوریهای جدید منجر شوند.
موفقیت این تیم در شناسایی «پولارون»، نه تنها تغییر عجیب این ماده از فلز به عایق را توضیح میدهد، بلکه یک مفهوم نظری کلیدی را در دسته جدیدی از مواد تأیید میکند.
این کار، مسیر جدیدی از تحقیقات را باز میکند و به دانشمندان اجازه میدهد تا بررسی کنند که چگونه میتوان از این «رقص» میان الکترونها و اتمها در سایر سیستمهای کوانتومی استفاده کرد.
این یافتهها در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
منبع : شبه ذره
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
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
برگزاری صد و نود و ششمین شب شعر طنز «در حلقه رندان»
فانوس دریایی ادبیات کودک؛ ۸۲ سالگی خالق قصههای مجید
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
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران
هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم
نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵
شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد
سیامک صفری: ظرفیت بازگشت به سریالهای نوستالژیک اضافه میشود
بیل گیتس: همه دولت های جهان عقب تر از هوش مصنوعی هستند
سامانه «سادان» برای ارزشگذاری داراییهای نامشهود راهاندازی میشود
آزمون عملی علوم ورزشی در ۲۶ حوزه کشور کلید خورد
لباس مدرسه فقط فرم نیست، کودک باید آن را دوست داشته باشد
بیش از ۱۰۰ میلیارد دقیقه مکالمه و ۸۶ میلیارد پیامک تنها در ۳ ماه
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
روند پرداخت یارانههای تغذیه دانشجویان بدون تغییر ماند
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
معرفی بهترین برنامههای تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
چه کسی گفته است قهرمانها فقط در خط مقدم ساخته میشوند؟
مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز میشوند
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.