أحدث الأخبار مع #زرنيخيدالألومنيوم
البيان
٠٩-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- البيان
لأول مرة.. العلماء ينجحون في تحويل الضوء إلى مادة فائقة الصلابة
نجح العلماء في جعل الضوء يتصرف مثل مادة صلبة فائقة لأول مرة - وهو إنجاز يمكن أن يحسن فهمنا لهذه المرحلة الغريبة من المادة. تتمتع المادة الصلبة الفائقة ببنية منظمة مثل المادة الصلبة ولكنها يمكن أن تتدفق أيضًا بدون احتكاك مثل المائع الفائق، وفي السابق كان يتم إنتاجها فقط في ما يسمى " مكثفات بوز-أينشتاين " - والتي تتشكل عندما يتم تبريد غاز الذرات إلى ما يقرب من الصفر المطلق. وقال الفيزيائيان أنطونيو جيانفاتي من CNR Nanotec وديفيد نيجرو من جامعة بافيا، في ملخص بحثي: "هذه ليست سوى البداية لفهم الصلابة الفائقة" وفق نيوزويك. وأوضح الباحثان أنه "عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، تظهر الطبيعة الميكانيكية الكمومية للذرات وتظهر مراحل غريبة من المادة". وأضافا: تشمل هذه المراحل الغريبة المواد الصلبة الفائقة، والتي تم التنبؤ بها لأول مرة في ستينيات القرن العشرين، ولكن لم يتم إثباتها إلا في عام 2017 من قبل باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيوريخ. وتابع الثنائي "قررنا التأكد فيما إذا كان من الممكن تحقيق هذه الظروف في منصة أشباه الموصلات الفوتونية (حيث يتم توصيل الفوتونات بطريقة مماثلة للإلكترونات)، لتمكين الصور من التصرف كمادة صلبة فائقة". ولإنشاء مادتهم الصلبة الفوتونية، أطلق الباحثون ضوء الليزر على منصة أشباه الموصلات الخاصة، المصنوعة من زرنيخيد الألومنيوم والغاليوم، حيث يتم توصيل الصور مثل الإلكترونات في المعدن. يسمح النظام لفوتونات الضوء باحتلال واحدة من ثلاث حالات كمية، وكلها لها نفس الطاقة ولكنها تتميز بأرقام موجية مختلفة. في بداية التجربة، كانت الفوتونات القليلة في المنصة غير متماسكة إلى حد كبير، ولكن عندما وصلت إلى عدد معين فإنها تشكل مكثفًا واحدًا. يشرح جيانفاتي ونيجرو الأمر من خلال مقارنة بين الجلوس في قاعة: "تخيل أنك في مسرح مزدحم حيث تكون جميع المقاعد مشغولة باستثناء ثلاثة في الصف الأمامي: واحد في الوسط والاثنان الآخران في طرفي الصف المتقابلين. وقالا:"يتمتع المقعد المركزي بأفضل إطلالة، لذا فهو المكان الذي يرغب الناس في الجلوس فيه، ولكن لا يمكن إلا لشخص واحد الجلوس هناك. وأوضحا أنه"في المسرح الكمومي، حيث توجد الجسيمات البوزونية (الجسيمات ذات الدوران الصحيح)، يمكن لأي شخص أن يجلس في المقعد المركزي، ويشكل ما يسمى بتكاثف بوز-أينشتاين - وهي حالة فائقة السيولة حيث تشغل نسبة كبيرة من الجسيمات في نفس الوقت الحالة الكمومية ذات الطاقة الأدنى." ومع ذلك، عندما يزداد العدد الإجمالي للصور بشكل أكبر، يتم دفع أزواج الفوتونات خارج "المقعد المركزي" إلى الحالات المجاورة (الكرسيين الآخرين) لخفض طاقة النظام. وأوضح الباحثون أن "هذه الفوتونات تشكل مكثفات تابعة لها أرقام موجية متعاكسة غير صفرية ولكنها لها نفس الطاقة (أي أنها متساوية الطاقة)". وبهذه الطريقة، استنتج أن "الحالة الفائقة الصلابة تنشأ، ويحدث تعديل مكاني في كثافة الفوتونات في النظام وهو ما يميز الحالة الفائقة الصلابة".
أخبار مصر
٠٧-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- أخبار مصر
إنجاز علمي غير مسبوق.. تحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة
إنجاز علمي غير مسبوق.. تحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة نجح فريق من الباحثين في تحقيق إنجاز علمي غير مسبوق بتحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة لأول مرة، ما يفتح آفاقا لفهم الحالات الكمية غير التقليدية للمادة.يعتبر هذا الإنجاز، بقيادة فريق البحث من المجلس الوطني للبحوث في إيطاليا، خطوة مهمة في مجال فيزياء المادة المكثفة. ووصفه ديميتريوس تريبوجورغوس، أحد أعضاء الفريق البحثي، بأنه 'رائع جدا'، خاصة أنه يعتمد على أعمال سابقة قام بها دانييل سانفيتو، زميل تريبوجورغوس، الذي أظهر في الماضي أن الضوء يمكن أن يتصرف مثل السائل. لكن الفريق الحالي نجح في إنشاء 'المادة الصلبة الفائقة' الكمومية، وهو تطور جديد في هذا المجال. To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video وتتميز المواد الصلبة الفائقة بلزوجة صفرية وبنية تشبه البلورات التقليدية، مثل ملح الطعام. لكنها تختلف عن المواد التقليدية التي تتصرف وفقا لقوانين الفيزياء المألوفة. وتوجد هذه المواد بشكل أساسي في عالم الكم، وتتم دراستها عادة في تجارب تتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية لإظهار التأثيرات الكمية.لكن في التجربة الجديدة، استخدم فريق البحث أشباه الموصلات من نوع 'زرنيخيد الألومنيوم والغاليوم' (يستخدم هذا المركب على نطاق واسع في…..لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر 'إقرأ على الموقع الرسمي' أدناه
روسيا اليوم
٠٦-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- روسيا اليوم
إنجاز علمي غير مسبوق.. تحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة
يعتبر هذا الإنجاز، بقيادة فريق البحث من المجلس الوطني للبحوث في إيطاليا، خطوة مهمة في مجال فيزياء المادة المكثفة. ووصفه ديميتريوس تريبوجورغوس، أحد أعضاء الفريق البحثي، بأنه "رائع جدا"، خاصة أنه يعتمد على أعمال سابقة قام بها دانييل سانفيتو، زميل تريبوجورغوس، الذي أظهر في الماضي أن الضوء يمكن أن يتصرف مثل السائل. لكن الفريق الحالي نجح في إنشاء "المادة الصلبة الفائقة" الكمومية، وهو تطور جديد في هذا المجال. وتتميز المواد الصلبة الفائقة بلزوجة صفرية وبنية تشبه البلورات التقليدية، مثل ملح الطعام. لكنها تختلف عن المواد التقليدية التي تتصرف وفقا لقوانين الفيزياء المألوفة. وتوجد هذه المواد بشكل أساسي في عالم الكم، وتتم دراستها عادة في تجارب تتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية لإظهار التأثيرات الكمية. إقرأ المزيد علماء روس يبتكرون طريقة فريدة للحام معادن مختلفة لكن في التجربة الجديدة، استخدم فريق البحث أشباه الموصلات من نوع "زرنيخيد الألومنيوم والغاليوم" (يستخدم هذا المركب على نطاق واسع في صناعة الأجهزة الإلكترونية والبصرية) بدلا من الذرات المبردة، ما سمح بتحويل الضوء إلى مادة صلبة فائقة. وباستخدام ليزر موجه إلى قطعة من هذه المواد، تم إنشاء جسيمات هجينة تسمى "البولاريتونات"، التي اندمجت في النهاية لتشكل حالة صلبة فائقة. وكان الفريق أمام تحد كبير يتمثل في قياس خصائص هذه المادة الجديدة بدقة. وأشار سانفيتو إلى أن هذه المادة الصلبة الفائقة المصنوعة من الضوء لم يسبق أن تم إنتاجها أو إثبات وجودها عمليا من خلال التجارب العلمية السابقة، ما يزيد من أهمية هذا الإنجاز. وأضاف ألبرتو براماتي، من جامعة السوربون، أن هذه الدراسة تساهم في فهم أوسع لكيفية تغيّر المادة الكمومية لحالاتها عبر انتقال الطور. ومع ذلك، أشار إلى ضرورة إجراء المزيد من القياسات والتحليلات لفهم خصائص هذه المادة بشكل كامل. وأعرب تريبوجورغوس عن تفاؤله بشأن الإمكانيات المستقبلية للبحث في المواد الصلبة الفائقة القائمة على الضوء، حيث يمكن أن تكون أكثر قابلية للإدارة من المواد التي تعتمد على الذرات. وهذا قد يؤدي إلى استكشاف حالات جديدة للمادة واستخدامها في تطبيقات عملية في تكنولوجيا الكم. المصدر: interesting engineering
