توقيت القاهرة المحلي 22:43:09 آخر تحديث
  مصر اليوم -

ظاهرة "الكريستال الإلكتروني" تصوّر مباشرة للمرة الأولى على الإطلاق

  مصر اليوم -

  مصر اليوم - ظاهرة الكريستال الإلكتروني تصوّر مباشرة للمرة الأولى على الإطلاق

تكنولوجيا حديثة
واشنطن ـ مصر اليوم

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

قـــد يهمــــــــك أيضــــــاُ :

«ناسا» تعلن تأجيل إطلاق «ستارلاينر» إلى 2022 بسبب مشكلة تقنية

مستكشف ناسا يسلط الضوء على اكتشاف جديد بسطح المريخ

egypttoday
egypttoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

ظاهرة الكريستال الإلكتروني تصوّر مباشرة للمرة الأولى على الإطلاق ظاهرة الكريستال الإلكتروني تصوّر مباشرة للمرة الأولى على الإطلاق



اللون الأسود سيطر على إطلالات ياسمين صبري في عام 2024

القاهرة ـ مصر اليوم

GMT 15:58 2025 الثلاثاء ,07 كانون الثاني / يناير

نيقولا معوّض في تجربة سينمائية جديدة بالروسي
  مصر اليوم - نيقولا معوّض في تجربة سينمائية جديدة بالروسي

GMT 10:34 2024 الأربعاء ,18 كانون الأول / ديسمبر

الوجهات السياحية الأكثر زيارة خلال عام 2024

GMT 23:00 2018 الأربعاء ,05 أيلول / سبتمبر

البيت الأبيض يصف كتاب "بوب وودورد" بأنه "قصص ملفقة"

GMT 10:52 2024 الأربعاء ,18 كانون الأول / ديسمبر

بيلا حديد في إطلالات عصرية وجذّابة بالدينم

GMT 15:36 2021 الخميس ,22 تموز / يوليو

بريشة : ناجي العلي

GMT 15:45 2021 الخميس ,22 تموز / يوليو

بريشة : سعيد الفرماوي

GMT 15:47 2021 الخميس ,22 تموز / يوليو

بريشة : سعيد الفرماوي

GMT 13:18 2018 السبت ,28 إبريل / نيسان

نداء إلى وزير التعليم قبل وقوع الكارثة

GMT 11:32 2024 الأربعاء ,04 كانون الأول / ديسمبر

زيادة القدرة الإنتاجية لمحطة طاقة رياح إلى 650 ميغاوات في مصر
 
Egypt-today

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

egypttoday egypttoday egypttoday egypttoday
Egypttoday Egypttoday Egypttoday
Egypttoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
Egypt, Lebanan, Lebanon