با ابداع روشی خاص؛

فیزیکدانان با کشف وضعیت جدیدی از ماده کریستال های بوزون ساختند

فیزیکدانان با کشف وضعیت جدیدی از ماده کریستال های بوزون ساختند

گروه هوش مصنوعی: فیزیکدانان از یک تکنیک جدید برای تشویق ذرات فرمیون و تبدیل به بلور بوزون در یک ماده جدید استفاده کردند.


به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، فرمیون ها ذراتی هستند که بوسیلهٔ آمار فرمی-دیراک توصیف می شوند و تمایلی ندارند در کنار هم قرار بگیرند. به عبارت دیگر فرمیون ها منزوی هستند و هیچ دو فرمیونی نمی تواند در یک لحظهٔ معین، یک حالت کوانتومی را اشغال کنند. فرمیون ها و بوزون ها ذرات اصلی در یک مدل استاندارد از فیزیک ذرات به شمار می روند. علاوه بر آن فرمیون ها از مواد اصلی ساخت مواد به حساب می آیند. بوزون ها نیز یکی از نیروهای بنیادین طبیعت را منتقل می کنند. مشخصه هر دو آنها اسپین است. فرمیون ها دارای اسپین نیمه صحیح (بنابراین۱.۲، ۳.۲، و غیره) و بوزون ها دارای اسپین عدد صحیح کامل (۱، ۲ و غیره). اسپین از خاصیت های بنیادی ذرات ریز اتمی است که معادل کلاسیک ندارد و یک خاصیت کوانتومی به شمار می آید. نزدیک ترین خاصیت کلاسیک به اسپین اندازه حرکت زاویه ای است. این پروسه یک پدیده جالب به نام اکسیتون است که در این وضعیت الکترونی با بار منفی( فرمیون) به فرمیونی با بار مثبت پیوند می خورد که نام«چاله» شناخته می شود. بدین سان ۲ اسپین نیمه صحیح ترکیب می شوند تا یک اسپین صحیح یا همان ذره بوزونیک را به وجود بیاورند. بطور معمول بررسی بوزون ها خیلی مشکل تر از فرمیون ها است. مشخصه فرمیون ها برهم کنش شان با نیروی الکترواستاتیک است که سبب می شود تعامل و مطالعه آنها تقریباً آسان شود. بوزون ها مانند فوتون ها علاقه ای به برهمکنش با یکدیگر ندارند و به سختی ساخته می شوند. بدین سبب مطالعه آنها مشکل تر است. پژوهشگران دانشگاه سانتاباربارا ایالت کالیفرنیا خواستند تا روشی معتبر برای ایجاد و نگهداری بوزون ها در حالتی ایجاد کنند که بتوان خاصیت های این ذرات را بهتر مطالعه و بررسی کرد. درهمین راستا آنها روشی نوین یافتند. این تکنیک شامل برداشتن ۲ شبکه از جنس دی زلنیدتنگستن و دی سولفیدتنگستن و قراردادن لایه هایی از آنها روی یکدیگر با اندکی چرخش بود. بطور دقیق تر بجای آنکه اهتمام شود الگوهای شبکه به سمت بالا کشیده شوند، یکی از آنها کمی در زاویه پیچ داده و الگویی به نام moiré بوجود آمد. تاثیرmoiré تداخل مکانیکی نور توسط شبکه های روی هم قرار گرفته از خطوط است. پژوهشگران با تاباندن پالس های قدرتمند نور به این الگو توانستند اکسیتون های بین دو شبکه را فعال و همین طور با بوجودآوردن کریستال های بوزونیک رفتار آنها را بررسی نمایند. ریچن شیونگ مولف ارشد پژوهش در این زمینه می گوید: ما یک وضعیت جدید از ماده « یک عایق همبسته بوزونی» را کشف کردیم. بطور معمول پژوهشگران زمان و تلاش زیادی را صرف می کنند تا متوجه شوند وقتی فرمیون ها کنار هم قرار می گیرند، چه اتفاقی می افتد. نکته مهم تحقیق ما آنجاست که یک ماده جدید از بوزون های درحال تعامل ساختیم. هرچند معروف است که بوزون ها در دمای بسیار سرد و تحت شرایط خاص متراکم می شوند، اما بوزون های این پژوهش در دماهای بالا متراکم شدند. این روند تا زمانی ادامه یافت که یک ساختار کریستالی جامد به وجود آمد.


منبع:

1402/03/24
07:11:10
5.0 / 5
280
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۹ بعلاوه ۵
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد