مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

19 خبر
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

    تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

  • رياضة

    رياضة

  • فيديوهات

    فيديوهات

ظاهرة "الكريستال الإلكتروني" تصوّر مباشرة لأول مرة على الإطلاق

التقط فيزيائيون أول صورة على الإطلاق لبلورة Wigner، وهي مادة غريبة على شكل قرص العسل داخل مادة أخرى، مصنوعة بالكامل من الإلكترونات.

ظاهرة "الكريستال الإلكتروني" تصوّر مباشرة لأول مرة على الإطلاق

ووضع الفيزيائي المجري، يوجين ويغنر، نظرية لهذه البلورة لأول مرة في عام 1934، لكن الأمر استغرق أكثر من ثمانية عقود حتى يتمكن العلماء أخيرا من إلقاء نظرة مباشرة على "جليد الإلكترون".

وتُظهر الصورة الأولى الرائعة الإلكترونات متماسكة معا في نمط ضيق متكرر - مثل أجنحة الفراشة الزرقاء الصغيرة، أو ضغط برسيم فضائي.

ويقول الباحثون وراء الدراسة، التي نُشرت في 29 سبتمبر في مجلة Nature، إنه على الرغم من أن هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء بلورة Wigner بشكل معقول أو حتى دراسة خصائصها، فإن الأدلة المرئية التي جمعوها هي الأكثر تأكيدا كدليل على وجود المواد حتى الآن.

وقال المعد المشارك للدراسة، فنغ وانغ، الفيزيائي بجامعة كاليفورنيا: "إذا قلت إن لديك بلورة إلكترونية، أرني البلورة".

وتتحرك الإلكترونات داخل الموصلات العادية مثل الفضة أو النحاس، أو أشباه الموصلات مثل السيليكون، بسرعة كبيرة لدرجة أنها بالكاد قادرة على التفاعل مع بعضها البعض. ولكن في درجات حرارة منخفضة للغاية، فإنها تتباطأ إلى الزحف، ويبدأ التنافر بين الإلكترونات سالبة الشحنة في الهيمنة.

وحاصر الباحثون الإلكترونات في الفجوة بين الطبقات السميكة للذرة من أشباه موصلات من التنجستن - أحدهما ثاني كبريتيد التنجستن والآخر ثنائي سيلينيد التنجستن.

وبعد تطبيق مجال كهربائي عبر الفجوة لإزالة أي إلكترونات زائدة محتملة التخريب، قام الباحثون بتبريد شطيرة الإلكترون الخاصة بهم إلى 5 درجات فوق الصفر المطلق.

ومن المؤكد أن الإلكترونات التي كانت سريعة الحركة توقفت، واستقرت في الهيكل المتكرر لبلورة Wigner.

ثم استخدم الباحثون جهازا يسمى مجهر المسح النفقي (STM) لعرض هذه البلورة الجديدة. وتعمل STMs عن طريق تطبيق جهد ضئيل عبر طرف معدني حاد جدا قبل تشغيله فوق المادة مباشرة، ما يتسبب في قفز الإلكترونات إلى سطح المادة من طرفها.

ويعتمد معدل قفز الإلكترونات من الحافة على ما يوجد تحتها، لذلك يمكن للباحثين تكوين صورة لخطوط تشبه طريقة Braille لسطح ثنائي الأبعاد عن طريق قياس التيار المتدفق إلى السطح عند كل نقطة.

ولكن التيار الذي يوفره STM كان في البداية أكثر من اللازم بالنسبة للجليد الإلكتروني الرقيق، حيث "يذوب" عند ملامسته. ولوقف هذا، أدخل الباحثون طبقة ذرة واحدة من الغرافين فوق بلورة Wigner مباشرة، ما مكّن البلورة من التفاعل مع الغرافين وترك انطباع عليها أن STM يمكن أن تقرأها بأمان - مثل آلة التصوير.

ومن خلال تتبع الصورة المطبوعة على ورقة الغرافين تماما، التقط STM اللقطة الأولى من بلورة Wigner، ما يثبت وجودها بما لا يدع مجالا للشك.

والآن، بعد أن أصبح لديهم دليل قاطع على وجود بلورات Wigner، يمكن للعلماء استخدام البلورات للإجابة عن أسئلة أعمق حول كيفية تفاعل الإلكترونات المتعددة مع بعضها البعض، مثل لماذا ترتب البلورات نفسها في ترتيب قرص العسل، وكيف "تذوب".

وستقدم الإجابات لمحة نادرة عن بعض أكثر الخصائص المراوغة للجسيمات الدقيقة.

المصدر: ساينس ألرت

التعليقات

لافروف تعليقا على نبأ منح واشنطن الرياض الضوء الأخضر لتخصيب اليورانيوم: التخصيب السلمي حق لكل دولة

مسؤول إيراني: هجوم صاروخي أمريكي قرب منفذ الشلامجة الحدودي مع العراق (فيديو)

هجوم واسع بالمسيرات.. الجيش الإيراني يعلن استهداف معسكر الدوحة الأمريكي في الكويت

ترامب يهدد بتدمير محطة طاقة في طهران مقابل كل سفينة تستهدفها في مضيق هرمز

لواء إسرائيلي يتحدث عن "التهديد الإيراني المقلق": ليس جبل الفأس!

ترامب ينتقد الأردن على خلفية مقتل الجنود الأمريكيين على أراضيها

الولايات المتحدة أبلغت إسرائيل بأنها تعتزم تصعيد هجماتها على إيران

وزير الخارجية الإيراني الأسبق: لا ينبغي لقادة دول الخليج أن يشعروا بالأمان

مصدر عسكري إيراني: سنضرب البنى التحتية ومنشآت الطاقة بالمنطقة إذا استهدف لنا أي جسر أو محطة كهرباء

لافروف: روسيا لن تنضم بعد اليوم إلى دعوات نزع السلاح النووي من شبه الجزيرة الكورية

مقر خاتم الأنبياء يوضح رد فعل طهران إذا نفذ "الرئيس الأمريكي المارق" تهديداته

علي أكبر ولايتي: إيران دخلت مرحلة جديدة من الردع

البنتاغون يكشف هوية جندية أمريكية كانت في عداد المفقودين إثر الهجوم الإيراني على قاعدة بالأردن

حرس الثورة: إذا استهدفت جسورنا ومحطات كهربائنا فانقطاع الكهرباء عن حلفاء ومضيفي أمريكا أمر حتمي

إيران تحذر من أي هجوم على المراكز النووية والحساسة: جميع مصالح أمريكا وحلفائها ستكون هدفا لهجوم عنيف

سوريا.. محتجون يرجمون موكب محافظ الحسكة بالحجارة للتغطية على "غنائمهم" (فيديو)

الخارجية الروسية تحذر من تداعيات حرجة على أمن الطاقة إذا تدهورت الأوضاع في منطقة الخليج