ماده‌ای عجیب که مرز کوانتوم را جا به جا می‌کند
تاریخ انتشار: ۱۲ آبان ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۳۲۶۹۱۶
در یک مطالعه عملی محققان پرینستون وضعیت کوانتومی عجیبی را در ماده‌ی عایق توپولوژیکی در دمای اتاق نشان داده اند.
عایق توپولوژیکی ماده‌ای است که الکترون‌ها را به روشی منحصر به فرد هدایت می‌کند.در واقع از جریان الکترون‌ها به طور کامل جلوگیری می‌کند.با این حال، لایه‌های نازک در سطح و در امتداد لبه‌های آن بسیار رسانا هستند و به الکترون‌ها اجازه می‌دهند آزادانه با راندمان بالا جریان داشته باشند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
با توجه به این ویژگی‌ها و رفتار عجیب ماده مورد آزمایش، عایق‌های توپولوژیکی می‌توانند میزبان حالت‌های کوانتومی را بروز دهند، که در ساخت فناوری‌های کوانتومی آینده مفید باشند.در این مسیر یک مطلب مهم وجو دارد که بیشتر حالت‌های کوانتومی بسیار شکننده هستند و در برابر تداخل فرو می‌ریزند.
در واقع، گرما یا نویز حرارتی یک محرک اصلی است، وقتی مواد گرمتر می‌شوند، اتم‌های موجود در آن‌ها با انرژی‌های بالاتر ارتعاش پیدا می‌کنند و حالت کوانتومی را مختل می‌کند.
به همین دلیل، بیشتر آزمایش‌ها و فناوری‌هایی که از اثرات کوانتومی استفاده می‌کنند باید در دمای نزدیک به صفر مطلق انجام شوند، یعنی جایی که حرکت اتم‌ها به سرعت کند می‌شود.در نتیجه این فناوری‌ها برای استفاده گسترده‌تر غیر قابل کاربرد می‌شوند.
برای حل این مشکل، در مطالعه جدید، محققان پرینستون راهی برای حل این موضوع پیدا کردند و اثرات کوانتومی را در یک عایق توپولوژیکی در دمای اتاق بررسی کردند.عایق توپولوژیکی، ماده انتخابی به صورت یک ترکیب کریستالی معدنی به نام بیسموت برومید بود.
این ماده دارای شکاف نواری مناسب است، یک "سد" یا عایق که در آن الکترون‌ها نمی‌توانند با سطوح انرژی خاصی وجود داشته باشند.این شکاف نواری باید به اندازه کافی گسترده باشد تا در برابر نویز حرارتی محافظت کند، اما نه آنقدر گسترده باشد که اثر جفت شدن مدار چرخشی الکترون‌ها را مختل کند، که برای پایدار نگه داشتن آن‌ها حیاتی است.
تیم تحقیقاتی توانسته در یک نقطه، حالت کوانتومی را در دمای اتاق، ثابت نگه دارد.این تیم با مشاهده آنچه که حالت لبه هال اسپین کوانتومی نامیده می‌شود، یافته‌های خود را تأیید کردند. این ویژگی منحصرا برای سیستم‌های توپولوژیکی است.
محققان می‌گویند: دستیابی به این پیشرفت، میدان نوظهوری که داده‌ها را در اسپین‌های الکترون‌ها با بازدهی بالاتر از الکترونیک فعلی رمزگذاری می‌کند، مؤثر خواهد بود.
نانا شومیا نویسنده اول مطالعه گفت: ما مواد را برای توسعه نسل بعدی فناوری کوانتومی بدون فشار بسیار قوی یا میدان مغناطیسی بسیار بالا در دسترس آورده ایم.
این تحقیق در مجله Nature Materials منتشر شده است.
منبع: سایت نیواطلس منتشره از دانشگاه پرینستون
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوریمنبع: باشگاه خبرنگاران
کلیدواژه: کوانتوم الکترون ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۳۲۶۹۱۶ 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:
۳۵۰ هکتار از اراضی کشاورزی شهرستان کاشمر سند دار شد
به گزارش خبرنگار مهر، کاظم قربان پور ظهر سه شنبه در جمع خبرنگاران با اشاره به اقدامات موثر اداره امور اراضی جهاد کشاورزی اظهار کرد: یکی از مهمترین اقدامات مجموعه جهاد کشاورزی واگذاری ۱۵۲ هکتار از اراضی دولتی به طرح های مختلف کشاورزی و غیره بوده است.
رییس جهاد کشاورزی کاشمر ادامه داد: در سال جاری باهدف آموزش بهره برداران بیش از ۲۵۰ نفر روز دوره آموزشی برگزار شده و بیش از ۱۹ هزار و ۵۰۰ کیلومتر از اراضی به طور موثر پیمایش شده که منجر به صدور ۸۰ مورد اخطاریه و ۴۰ مورد اعمال قانون تبصره ۲ ماده ۱۰ وتعداد ۶ مورد ماده ۳ طبق قانون حفظ کاربری اراضی کشاورزی و باغی شده است.
وی بیان کرد: در سال جاری ۱۸ مورد نقشه تجمعی پلاک های دارای رفع تداخلات با سطحی بالغ بر ۳هزار و ۵۰۰ هکتار تهیه شده و۶۳۰ نفربهره بردار با سطحی برابر ۳۵۰ هکتار به اداره ثبت اسناد و املاک جهت سند دار کردن اراضی معرفی شده اند.
قربان پور اظهار کرد: در سال ۱۴۰۲ تعداد ۱۱۰ مورد ثبت پرونده حقوقی و تعداد ۱۷۳ مورد از پرونده های سنوات گذشته را در سامانه ثبت کرده ایم.
رییس جهاد کشاورزی کاشمر خاطر نشان کرد: همچنین طرح های اجرا شده در قالب تبصره یک ماده یک ۹ مورد و ۱۳ مورد نیز در قالب طرح های واگذاری اراضی ملی انجام شده است.
کد خبر 6093028
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند