علماء يكتشفون مادة جديدة بخصائص "غير مألوفة"... فيديو وصور
© Photo / NUST MISIS
تابعنا عبر
اكتشف العلماء مادة غريبة وفريدة من نوعها، وهي عازل بوزوني (البوزون جسيم ذري) وهو مادة جديدة، وفي الواقع حالة جديدة تمامًا للمادة.
وتعتبر هذه المادة المسماة "مواري" (moiré) شبكة متكونة من طبقة من ديسيلينيد التنجستن وطبقة من ثاني كبريتيد التنجستن، موضوعة فوق بعضها البعض ولكن دون محاذاة تامة.
ويخلق هذا الاختلال الطفيف ما يُعرف بنمط تموج في النسيج، وهنا تم الكشف عن بعض الخصائص المثيرة للاهتمام.
Moire patterns. The structure of reality. Perception. Pattern. Psychedelic. Source: https://t.co/FgFF8SGhLJ pic.twitter.com/cXjTHbyWdB
— Cliff Pickover (@pickover) November 23, 2019
وقال القائمون على البحث المنشور في مجلة "ساينس": "لفهم ما يميز المادة، علينا أن نفهم ما هي البوزونات والفرميونات، على المستوى الكمي، يتم تجميع الجسيمات في نوعين رئيسيين: البوزونات (حاملات القوة مثل الفوتونات) التي يمكن أن تشترك في نفس الحالة الكمومية، والفرميونات (جسيمات المادة مثل الإلكترونات)، والتي لا تستطيع ذلك، عادةً ما يكون التعامل مع الفرميونات أسهل".
Two stacked with one slightly offset create a new pattern called a moiré. Credit: Matt Perko pic.twitter.com/4X1A2x4qSU
— 🦋Blue Angel🦋 (@Courtne08241586) June 13, 2023
ويقول عالم فيزياء المادة المكثفة، تشينهاو جين، من جامعة سانتا باربرا: "تقليديًا، بذل الناس معظم جهودهم لفهم ما يحدث عندما تضع العديد من الفرميونات معًا، الدافع الرئيسي لعملنا هو أننا صنعنا مادة جديدة من البوزونات المتفاعلة".
وباستخدام تقنية تعتمد على الضوء تسمى التحليل الطيفي للمضخة، ابتكر الباحثون وفحصوا سلوكيات الإكسيتونات في نظامهم - الإلكترونات من ثاني كبريتيد التنجستن والثقوب من ديسيلينيد التنجستن.
لاحظ العلماء أن الإكسيتونات وصلت إلى كثافة معينة، مدفوعة بتفاعلات قوية، وأصبحت غير قادرة على الحركة، أدى هذا الجمود إلى حالة بلورية كانت بمثابة عازل ومادة محددة وحالة لم نشهدها من قبل.
كما يقول الفيزيائي ريتشين شيونغ، من جامعة كاليفورنيا: "ما حدث هنا هو أننا اكتشفنا العلاقة التي دفعت البوزونات إلى حالة عالية الترتيب".
Quantum researchers have twisted double bilayers of an antiferromagnet to demonstrate tunable moiré magnetism. #spintronics #twistronics #tohokuuniversityhttps://t.co/Y1XKqpBcLq
— Tohoku University (@TohokuUniPR) June 20, 2023
ويعتقد الفريق أن نهجهم يمكن أن يؤدي إلى اكتشاف المزيد من المواد البوزونية في المستقبل، وطريقة محسنة لجميع العلماء لدراسة البوزونات في سيناريوهات حقيقية بدلاً من الأنظمة الاصطناعية.
وأضافت الفريق: "إذا كانت المادة المكتشفة حديثًا لن تجد استخدامًا فوريًا وعمليًا، فقد تعتقد أنها ليست بهذه الأهمية، لكن هذه الإبداعات الجديدة الغريبة تساعد العلماء على فهم كيفية وضع الكون من حولنا معًا".
