أحدث الأخبار مع #دانييليسانفيتو،
الوسط
١٤-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- الوسط
علماء الفيزياء يصنعون مادة صلبة فائقة من الضوء
في اكتشاف مذهل، نجح علماء إيطاليون في تحويل الضوء إلى حالة مادة تُعرف باسم «فائقة الصلابة» (Supersolid)، وهو إنجاز يمكن أن يؤدي إلى تطوير تقنيات كمومية وبصرية جديدة. بحسب الدراسة المنشورة في مجلة - - لتحقيق هذا الإنجاز، قام فريق من العلماء بقيادة المجلس الوطني للبحوث (CNR) في إيطاليا بتوجيه شعاع ليزر إلى شبه موصل مصنوع من زرنيخيد الغاليوم. التفاعل بين الفوتونات (جزيئات الضوء) والإثارة في المادة أدى إلى تكوين جسيمات كمومية تسمى «بولاريتونات» (Polaritons). هذه الجسيمات تمتلك خصائص كل من الضوء والمادة، ما سمح للعلماء بتحويل الضوء إلى حالة فائقة الصلابة. التطبيقات المستقبلية هذا الاكتشاف يمكن أن يؤدي إلى تطوير أجهزة بصرية وكمومية جديدة، مثل أجهزة الإضاءة المتقدمة وأجهزة الاستشعار الكمومية. كما أنه يفتح الباب أمام استكشاف حالات كمومية أخرى في أنظمة غير متوازنة. يقول عالم فيزياء المادة المكثفة من جامعة بافيا داريو جيراسي،: "تحقيق هذه الحالة الغريبة من المادة باستخدام الضوء يسمح لنا بدراسة خصائصها الفيزيائية بطريقة جديدة ومتحكم فيها، وربما استغلالها في تطبيقات مستقبلية». ويضيف عالم الفيزياء في معهد النانوتكنولوجيا التابع لـCNR، دانييلي سانفيتو،: «هذا العمل لا يثبت فقط وجود حالة فائقة الصلابة في منصة بصرية، بل يفتح الطريق لاستكشاف حالات كمومية أخرى في أنظمة غير متوازنة».
أخبارنا
٠٧-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- أخبارنا
علماء يحولون الضوء إلى مادة فائقة الصلابة في إنجاز كمومي غير مسبوق
حقق باحثون في مجال فيزياء الكم إنجازًا علميًا كبيرًا بتحويل الضوء إلى مادة فائقة الصلابة، مما قد يفتح الباب أمام دراسة حالات جديدة وغير تقليدية للمادة. ويأتي هذا الاكتشاف بناءً على أبحاث سابقة أظهرت قدرة الضوء على التصرف كسائل، ولكن الجديد هذه المرة هو تحقيق حالة كمومية فريدة من المواد. وأكد الباحث ديميتريوس تريبوجيورجوس من المجلس الوطني للأبحاث في إيطاليا أهمية هذا الإنجاز، معبرًا عن دهشته وسعادته بالنتائج التي تم التوصل إليها، والتي بُنيت على جهود سابقة للعالم دانييلي سانفيتو، الذي أظهر قبل عقد إمكانية تحرك الضوء كسائل، بينما تمكن الفريق الآن من تحويله إلى مادة فائقة الصلابة. وتتميز المواد الفائقة الصلابة بجمعها بين خصائص السوائل التي لا تملك لزوجة، والبنية المنتظمة للبلورات التقليدية مثل ملح الطعام. وتخضع هذه المواد للقوانين الكمومية بدلاً من القوانين الفيزيائية التقليدية، ما يمنحها سلوكيات غريبة وغير متوقعة. وقد استخدم الباحثون هذه المرة أشباه الموصلات مثل أرسينيد الغاليوم والألمنيوم بدلاً من الذرات فائقة التبريد المستخدمة سابقًا، وتمكنوا عبر تسليط شعاع ليزر على شبه الموصل ذي التصميم الخاص من إنشاء جسيمات هجينة تعرف بالبولاريتونات. ونجح النمط الدقيق المستخدم في تقييد حركة هذه الجسيمات، ما أدى إلى تحقيق الحالة الفائقة الصلابة. ويتوقع العلماء أن تتيح هذه المادة الفائقة الصلابة المصنوعة من الضوء تحكمًا أسهل مقارنة بنظيراتها الذرية التقليدية، مما يفتح المجال أمام تطبيقات واعدة واكتشافات مستقبلية مهمة في تقنيات الكم.
موقع 24
٠٧-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- موقع 24
علماء يحولون الضوء إلى مادة "صلبة" تتدفق كالسائل لأول مرة
في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن باحثون من تحويل الضوء إلى مادة فائقة الصلابة، مما يشكل خطوة كبيرة في مجال فيزياء الكم. ضوء فائق الصلابة هذا الاكتشاف قد يفتح المجال لدراسة حالات كمومية غير تقليدية للمادة، وفق " إنترستينغ إنجينيرينغ ". زعلّق ديميتريوس تريبوجيورجوس من المجلس الوطني للأبحاث في إيطاليا (CNR) قائلاً: "لقد حوّلنا الضوء إلى مادة صلبة، وهذا أمر رائع جداً"، وأشار أن هذا الإنجاز يستند إلى أبحاث سابقة أجراها العالم دانييلي سانفيتو، الذي أثبت قبل أكثر من عقد أن الضوء يمكن أن يتحرك مثل سائل، أما اليوم، فقد تمكن فريق الباحثين من الانتقال بهذه الفكرة إلى مستوى جديد عبر إنشاء "مادة فائقة الصلابة" كمومية. ما هي المواد فائقة الصلابة؟ تتميز المواد الفائقة الصلابة بأنها تجمع بين انعدام اللزوجة والبنية المنتظمة الشبيهة بالبلورات التقليدية، مثل ملح الطعام. وعلى عكس المواد العادية التي تخضع لقوانين الفيزياء الكلاسيكية، فإن هذه المواد تنتمي إلى المجال الكمومي، حيث تسلك سلوكا غير مألوف. أشباه الموصلات بدلًا من الذرات فائقة التبريد في السابق، لم يكن بالإمكان إنتاج المواد الفائقة الصلابة إلا باستخدام ذرات فائقة التبريد في تجارب مخبرية خاصة. ولكن في هذه الدراسة، استخدم الباحثون أرسينيد الغاليوم والألمنيوم، وهو شبه موصل، بدل الذرات المبردة. وعبر تسليط ليزر على سطح شبه الموصل المصمم بنمط دقيق، تمكن الباحثون من إنشاء جسيمات هجينة تُعرف باسم البولاريتونات. لعب هذا النمط دوراً رئيسياً في تقييد حركة هذه الجسيمات ومستويات طاقتها، مما أدى إلى تكوين الحالة الفائقة الصلابة. ويتوقع تريبوجيورجوس أن تكون المواد الفائقة الصلابة المصنوعة من الضوء أسهل في التحكم من نظيراتها الذرية، مما قد يؤدي إلى اكتشافات جديدة في تقنيات الكم. ويواصل العلماء أبحاثهم لاستكشاف التطبيقات المستقبلية لهذه الحالة الفريدة من المادة
