تطوير سبيكة فريدة تحل محل السيليكون في الدوائر الإلكترونية الكمومية
وتتميز السبيكة الجديدة بتوافقها مع تقنيات تصنيع الرقائق الإلكترونية الحالية، كما أنها تتيح التحكم الدقيق في الخصائص الإلكترونية والبصرية، مما يمهد الطريق لتصميم ليزرات تعمل في درجة حرارة الغرفة، وهو ما يُبسّط عملية الإنتاج ويقلل من تكلفتها.
وصرّح د. دان بوكا، أحد مؤلفي الدراسة: "بدمج هذه العناصر الأربعة، حققنا أخيرا الهدف طويل الأمد، وهو الحصول على أنصاف نواقل من عناصر المجموعة الرابعة في الجدول الدوري".
يُذكر أن أنصاف النواقل تُشكّل الأساس الذي تقوم عليه الإلكترونيات الحديثة بالكامل. ولا يزال السيليكون هو العنصر الرئيسي في صناعة الرقاقات، إلا أن إمكاناته التقنية وصلت إلى حدودها القصوى، إذ يعاني من قصور في التعامل مع الفوتونيات (تقنيات الضوء) والأنظمة الكمومية.
ومن المرجّح أن تصبح المادة الجديدة، التي أُطلق عليها مؤقتا اسم CSiGeSn ، حجر الزاوية في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، وأنظمة الليزر، والرقاقات التي تُحوّل الحرارة إلى طاقة كهربائية.
وقد سبق للعلماء أن دمجوا الجرمانيوم و السيليكون والقصدير في أجهزة الإلكترونيات الضوئية مثل الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) وكواشف الضوء (Photodetectors)، لكن إضافة الكربون كانت تعتبر شبه مستحيلة بسبب صغر حجمه الذري وسلوكه غير التقليدي.
وكانت هذه الإضافة محفوفة بمخاطر عالية نظرًا لبنية روابط الكربون المتميزة، إلا أن نجاحها هو ما منح السبيكة القدرة على التحكم الدقيق في خاصية أساسية تُعرف بـ"عتبة الطاقة"، والتي تحدد كيفية توصيل المادة للتيار الكهربائي أو انبعاث الضوء منها.
ووفقا للباحثين، فإن المادة الجديدة CSiGeSn قادرة على:
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
نافذة على العالم
منذ 8 ساعات
- نافذة على العالم
ثقافة : منحوتات عمرها أكثر من ألف عام فى المكسيك تكشف طقوس أمريكا الوسطى
الجمعة 25 يوليو 2025 08:30 صباحاً نافذة على العالم - اكتشف باحثون عشرات من المنحوتات الطينية القديمة غير المحروقة داخل كهف مقدس في أواكساكا بالمكسيك، مما يكشف عن رؤى نادرة فى الطقوس والممارسات الفنية فى أمريكا الوسطى، ونشرت نتائج الدارسة التي قادتها ليزلي ف. زوبييتا كالفيرت من جامعة برشلونة، في مجلة العلوم الأثرية، وفقا لما نشره موقع greekreporter. تماثيل طينية عمرها أكثر من ألف عام اكتُشفت هذه التماثيل الطينية، التي كان بعضها بالحجم الطبيعي، في كهف الملك كونغ-أوي في مرتفعات ميكس، وخلافًا لمعظم القطع الأثرية من أمريكا الوسطى، لم تُحرق هذه المنحوتات في فرن قط، ويُعزى بقاءها إلى مناخ الكهف المستقر، الذي حافظ على هشاشتها الطينية لأكثر من ألف عام. وسجل الباحثون 72 شكلاً، معظمها نقوش بشرية تبرز من أرضية الكهف، إلى جانب أشكال حيوانية بما في ذلك الجاكوار والزواحف. وتتراوح أحجام التماثيل بين 70 سنتيمترًا وأكثر من مترين، ويُظهر العديد منها ملامح دقيقة، مثل أغطية الرأس والمجوهرات وعلامات الجسم، ولا تزال بعض الوجوه تحمل آثار أصباغ حمراء وسوداء، مما يدل على وجود رسومات في العصور القديمة. تحليل متعدد الأساليب للأشكال الطينية جمعت الدراسة عدة أساليب علمية، منها فلورسنت الأشعة السينية، ومطيافية رامان الدقيقة، والتأريخ بالكربون المشع، لتحليل تركيب الأشكال وعمرها، وأظهرت النتائج أن الطين استُخرج مباشرةً من رواسب داخل الكهف، وجرى تشكيله دون إضافة أي مواد. استُخدمت طبقات غنية بالمنجنيز، عُثر عليها في بعض التماثيل، لإنتاج أصباغ سوداء، وتُشير تواريخ الكربون المشع إلى أن معظم المنحوتات تعود إلى الفترة ما بين 600 و900 ميلادي، خلال العصر الكلاسيكي المتأخر، مع أن إحدى العينات تُشير إلى نشاط في الكهف يعود إلى عام 151 قبل الميلاد. الأهمية الثقافية للكهف يحمل الكهف نفسه أهمية ثقافية بالغة لدى مجتمع الميكس المحلي، الذي يربطه بالشخصية الأسطورية ري كونغ أوي، يقع مدخله عند قاعدة جدار من الحجر الجيري قرب نهر، وتحيط به غابة رطبة. في الداخل، يمتد الكهف لأكثر من 500 متر (1640 قدمًا)، ويضم فنونًا صخرية إلى جانب منحوتات طينية، تظهر بالقرب من بعض التماثيل رسومات يدوية سلبية، ورموز، ونقاط مرسومة، مما يُشير إلى استخدام طقسي معقد للمكان. يُعدّ هذا البحث أول دراسة منهجية لتماثيل الطين غير المحروقة في بيئات أمريكا الوسطى تحت الأرض، وكانت الأمثلة السابقة لفنون الطين غير المحروقة، مثل تلك الموجودة في إل زابوتال في فيراكروز وكاكاكستلا في تلاكسكالا، بمثابة اكتشافات معزولة وعلى النقيض من ذلك، يحتفظ كهف أواكساكا بمجموعة كاملة من الشخصيات، مما يوفر رؤية غير مسبوقة لهذا التقليد الفني. الأصباغ والمواد المحلية أكد التحليل الكيميائي أن الحرفيين حصلوا على المنجنيز للصبغة السوداء مباشرةً من رواسب الكهوف، ورُبطت الصبغات الحمراء بأكاسيد الحديد، ومن المرجح أنها الهيماتيت، ويشير غياب أى مواد غريبة في الطين إلى أن التماثيل صُنعت بالكامل من موارد محلية، مما يعكس صلة وثيقة بين المجتمع وبيئته. يثير هذا الاكتشاف تساؤلات حول الوظيفة الطقسية للكهف، وتشير شظايا الفحم التي عُثر عليها بجانب المنحوتات إلى زيارات واحتفالات متكررة على مر القرون، بعض قطع الفحم مصنوعة من خشب الصنوبر، وهو خشب راتنجي يُستخدم غالبًا في طقوس أمريكا الوسطى لدخانه العطري وإضاءته.
بوابة ماسبيرو
منذ 8 ساعات
- بوابة ماسبيرو
منحوتات عمرها أكثر من ألف عام فى المكسيك
اكتشف باحثون عشرات من المنحوتات الطينية القديمة غير المحروقة داخل كهف مقدس في أواكساكا بالمكسيك، مما يكشف عن رؤى نادرة فى الطقوس والممارسات الفنية فى أمريكا الوسطى، ونشرت نتائج الدارسة التي قادتها ليزلي ف. زوبييتا كالفيرت من جامعة برشلونة، في مجلة العلوم الأثرية، وفقا لما نشره موقع greekreporter. اكتشفت هذه التماثيل الطينية، التي كان بعضها بالحجم الطبيعي، في كهف الملك كونج-أوي في مرتفعات ميكس، وخلافا لمعظم القطع الأثرية من أمريكا الوسطى، لم تحرق هذه المنحوتات في فرن قط، ويعزى بقاءها إلى مناخ الكهف المستقر، الذي حافظ على هشاشتها الطينية لأكثر من ألف عام. وسجل الباحثون 72 شكلا، معظمها نقوش بشرية تبرز من أرضية الكهف، إلى جانب أشكال حيوانية بما في ذلك الجاكوار والزواحف. وتتراوح أحجام التماثيل بين 70 سنتيمترا وأكثر من مترين، ويظهر العديد منها ملامح دقيقة، مثل أغطية الرأس والمجوهرات وعلامات الجسم، ولا تزال بعض الوجوه تحمل آثار أصباغ حمراء وسوداء، مما يدل على وجود رسومات في العصور القديمة. جمعت الدراسة عدة أساليب علمية، منها فلورسنت الأشعة السينية، ومطيافية رامان الدقيقة، والتأريخ بالكربون المشع، لتحليل تركيب الأشكال وعمرها، وأظهرت النتائج أن الطين استُخرج مباشرةً من رواسب داخل الكهف، وجرى تشكيله دون إضافة أي مواد. استخدمت طبقات غنية بالمنجنيز، عثر عليها في بعض التماثيل، لإنتاج أصباغ سوداء، وتُشير تواريخ الكربون المشع إلى أن معظم المنحوتات تعود إلى الفترة ما بين 600 و900 ميلادي، خلال العصر الكلاسيكي المتأخر، مع أن إحدى العينات تشير إلى نشاط في الكهف يعود إلى عام 151 قبل الميلاد. يحمل الكهف نفسه أهمية ثقافية بالغة لدى مجتمع الميكس المحلي، الذي يربطه بالشخصية الأسطورية ري كونغ أوي، يقع مدخله عند قاعدة جدار من الحجر الجيري قرب نهر، وتحيط به غابة رطبة. في الداخل، يمتد الكهف لأكثر من 500 متر (1640 قدما)، ويضم فنونا صخرية إلى جانب منحوتات طينية، تظهر بالقرب من بعض التماثيل رسومات يدوية سلبية، ورموز، ونقاط مرسومة، مما يُشير إلى استخدام طقسي معقد للمكان. يعد هذا البحث أول دراسة منهجية لتماثيل الطين غير المحروقة في بيئات أمريكا الوسطى تحت الأرض، وكانت الأمثلة السابقة لفنون الطين غير المحروقة، مثل تلك الموجودة في إل زابوتال في فيراكروز وكاكاكستلا في تلاكسكالا، بمثابة اكتشافات معزولة وعلى النقيض من ذلك، يحتفظ كهف أواكساكا بمجموعة كاملة من الشخصيات، مما يوفر رؤية غير مسبوقة لهذا التقليد الفني. أكد التحليل الكيميائي أن الحرفيين حصلوا على المنجنيز للصبغة السوداء مباشرةً من رواسب الكهوف، ورُبطت الصبغات الحمراء بأكاسيد الحديد، ومن المرجح أنها الهيماتيت، ويشير غياب أى مواد غريبة في الطين إلى أن التماثيل صُنعت بالكامل من موارد محلية، مما يعكس صلة وثيقة بين المجتمع وبيئته. يثير هذا الاكتشاف تساؤلات حول الوظيفة الطقسية للكهف، وتشير شظايا الفحم التي عثر عليها بجانب المنحوتات إلى زيارات واحتفالات متكررة على مر القرون، بعض قطع الفحم مصنوعة من خشب الصنوبر، وهو خشب راتنجي يُستخدم غالبا في طقوس أمريكا الوسطى لدخانه العطري وإضاءته.
24 القاهرة
منذ 21 ساعات
- 24 القاهرة
ابتكار ياباني.. ألواح شمسية تنتج طاقة تعادل 20 مفاعلًا نوويًا
أطلقت اليابان مشروعًا متطورًا يعتمد على خلايا شمسية، والتي تهدف إلى إنتاج طاقة تعادل ما تولده 20 مفاعلًا نوويًا، بحلول عام 2040. ألواح شمسية تنتج طاقة عن 20 مفاعلًا نوويًا ووفقًا لما نشره موقع ذا صن، فإن هذه التقنية الجديدة تعتمد على خلايا مرنة وخفيفة من طراز بيروفسكايت والتي يمكن تركيبها على نوافذ المباني وجدرانها، وأسقف السيارات وأعمدة الإنارة، ما يعالج أزمة نقص المساحات التي تعانيها مدن اليابان. وتبنت وزارة الصناعة اليابانية خطة تهدف إلى تحقيق استقلالية كاملة في سلاسل الإمداد، مستفيدة من مكانة اليابان كثاني أكبر منتج لليود في العالم، وتعد هذه المادة عنصرًا أساسيًا في تصنيع خلايا بيروفسكايت، ما يمنح اليابان أفضلية استراتيجية لتأسيس سلسلة إنتاج محلية، تعزز أمنها الاقتصادي وتقلل من اعتمادها على الواردات الأجنبية. ودعمت الحكومة اليابانية بعض الشركات المحلية لتطوير نماذج متقدمة من الألواح الشمسية الجديدة، تمهيدًا لتسويقها في ثلاثينات هذا القرن، وأظهرت التوقعات أن تكلفة هذه التقنية ستنخفض من 20 ينًا/واط في 2025 إلى نحو 10 ينات/واط في 2040، ما يجعلها في متناول السوقين السكني والتجاري. وتتجاوز خلايا بيروفسكايت حد الكفاءة النظري لخلايا السيليكون التقليدية، حيث تصل إلى 43% مقارنة بـ29% فقط للسيليكون، هذا الفرق سيعزز بشكل كبير من قدرة اليابان على تحقيق هدفها في الوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2050. دراسة: ابتكار قناع ذكي يكشف أمراض الكلى عبر التنفس بنسبة دقة عالية ابتكار يحدث طفرة.. علماء يكشفون تفاصيل جديدة عن حقنة طويلة الأمد لمنع الحمل
