به نقل از «ایران آنلاین»

تولید بلور جامد از الکترون‌ها

تاریخ انتشار: ۱۴ تیر ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۲۴۴۶۶۴۲

دانشمندان سوئیسی در آزمایشگاه خود موفق به ایجاد شکلی از بلور یا کریستال جامد از الکترون‌ها برای اولین بار در دنیا شدند.

محققان موسسه فناوری فدرال زوریخ(ETH) بلوری ساخته‌اند که کاملاً از الکترون ساخته شده است. این ساختارها برای چندین دهه تئوری شده بودند، اما این اولین باری است که آنها به شکل یک آزمایش در یک آزمایشگاه تأیید می‌شوند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

در حالت عادی، الکترون‌ها کم و بیش مانند مایع رفتار می‌کنند و آزادانه از درون ماده عبور می‌کنند. اما در سال ۱۹۳۴، "یوجین ویگنر" فیزیکدان نظری پیش‌بینی کرد که گروهی از الکترون‌ها در شرایط خاص می‌توانند به شکل جامد متبلور شوند و فاز یا حالتی را تشکیل دهند که اکنون به عنوان "کریستال ویگنر" شناخته می‌شود.

برای انجام این کار دقیقاً باید تعادل مناسبی بین دو نیروی موثر بر الکترون، یعنی دافعه الکترواستاتیک و انرژی حرکتی آنها برقرار شود. نیروی دوم قدرتمندتر است و باعث می‌شود الکترون‌ها به شکل تصادفی به اطراف بچرخند، اما "ویگنر" می‌گوید اگر میزان آن به اندازه کافی کاهش یابد، نیروی دافعه می‌تواند قدرت را بدست بگیرد و الکترون‌ها را در یک شبکه یکنواخت قفل کند.

اما این مسئله پیچیده‌تر از آن است که به نظر می‌رسد. چگالی الکترون‌ها باید تا یک نقطه خاص کاهش یابد و باید در یک دام محصور شوند و تقریباً تا دمای صفر مطلق خنک شوند تا تأثیر خارجی بر حرکت آنها کاهش یابد.

اکنون دانشمندان سوئیسی تمام موارد مورد نیاز برای ایجاد یک "بلور ویگنر"را برآورده کرده‌اند. آنها برای محدود کردن الکترون‌ها از یک ورق "مولیبدن دیزلنید"(molybdenum diselenide) به ضخامت یک اتم استفاده کردند و به طور موثر حرکات آنها را به دو بعد محدود کردند. سپس برای کنترل تعداد الکترون‌های این نیمه‌هادی، این ماده را بین دو الکترود گرافن قرار داده و ولتاژ دقیقی را اعمال کردند. سرانجام کل این سیستم تا نزدیک به صفر مطلق خنک شد.

در نهایت یک "بلور ویگنر" ظهور کرد. اما مشاهده آن یک چالش دیگر بود. مسئله این است که فاصله بین الکترون‌ها بسیار کم و حدود ۲۰ نانومتر است، به طوری که حتی میکروسکوپ‌ها هم نمی‌توانند آن را ببینند. مطالعات قبلی برای ایجاد بلورهای ویگنر مجبور بودند برای تشخیص آنها به روش‌های غیرمستقیم مانند تغییرات جریان متکی باشند.

این تیم تحقیقاتی برای این مطالعه جدید از روش جدیدی استفاده کرد. آنها با فرکانس خاصی نور را به مواد می‌تابانند تا آنچه را که در نیمه هادی یا نیمه رسانا "اکسیتون" نامیده می‌شود، تحریک کنند تا نور را منعکس کند.

"آتاک امام اوغلو" نویسنده اصلی این تحقیق می‌گوید: یک گروه از فیزیکدانان نظری به رهبری "یوجین دملر" از دانشگاه "هاروارد" که امسال به ETH نقل مکان می‌کند، از نظر تئوری محاسبه کرده‌اند که چگونه این اثر باید در فرکانس‌های تحریکی مشاهده شده اکسیتون‌ها نشان داده شود و این دقیقاً همان چیزی است که ما در آزمایشگاه مشاهده کردیم.

این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است./hdskh

منبع: ایران آنلاین

کلیدواژه: الکترون ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ion.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۲۴۴۶۶۴۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

افزایش تولید روزانه ۸۰ هزار بشکه نفت در نفت و گاز گچساران

مدیرعامل شرکت بهره‌برداری نفت و گاز گچساران گفت: هم‌اکنون نسبت به پارسال روزانه بیش از ۸۰ هزار بشکه افزایش تولید نفت داریم، همچنین خوراک شماری از پالایشگاه‌های کشور را نیز تأمین می‌کنیم.

به گزارش شانا به‌نقل از شرکت بهره‌برداری نفت و گاز گچساران، غلامرضا کمالی در آیین روز کارگر گفت: اگر پایداری تولید داشته‌ایم به همت کارگران است و هرچه به کارگران خدمت کنیم بازهم کم است.

وی با قدردانی از همه افرادی که در تحقق حداکثری تولید نفت تلاش کرده‌اند، افزود: گستره جغرافیایی شرکت نفت و گاز گچساران در چهار استان است که افزایش تولید با همت دولت سیزدهم و تلاش در مجموعه نفت کشور رقم خورده است.

مدیرعامل شرکت نفت و گاز گچساران تصریح کرد: هم‌اکنون نسبت به پارسال روزانه بیش از ۸۰ هزار بشکه افزایش تولید نفت داریم، همچنین خوراک بیشتر پالایشگاه‌های کشور را نیز تأمین می‌کنیم.

کمالی با بیان اینکه امروز جشن تولید ۶۳۰ هزار بشکه نفت در روز را می‌گیریم، افزود: کارگران رزمندگان جبهه اقتصاد هستند، اما دنیا ما را تحریم کرده است و نمی‌خواهد روی پای خودمان بایستیم.

وی با اشاره به اینکه ۲۰درصد نفت کشور در این منطقه تولید می‌شود، بیان کرد: در همه کتاب‌های مدیریتی از نیروی انسانی به‌عنوان بزرگ‌ترین سرمایه یاد می‌شود. نقش نفتی‌ها در اقتصاد کشور بیش از هزار و ۴۰۰ همت در سال است که انتظار می‌رود مشکل‌های کارکنان صنعت نفت رفع شود.

علی احمدزاده، استاندار کهگیلویه و بویراحمد، در ادامه گفت: متخصص‌ترین و کارآمدترین نیروهای حوزه کار کشور در اینجا هستند. گچساران نه‌تنها بزرگ‌ترین سرمایه ملی، بلکه پنجمین ابرمخزن نفت جهان است. اینجا بزرگ‌ترین سرمایه نیروی انسانی بی‌مانند را دارد و شهدای نفت گواه این مهم هستند.

وی ادامه داد: در دوران دفاع مقدس تأسیسات نفت و گاز گچساران بارها بمباران شد، اما تولید متوقف نشد. حیف است کشورهای منطقه به‌دلیل مسائل مالی، جوانان ما را جذب خود کنند. دولت باید تدبیری در این زمینه بیندیشد.