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
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی
نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد
طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود
پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها
استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟
هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند
تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد
داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد
ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور
رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود
اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو
اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران
شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
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.