مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

42 خبر
  • 90 دقيقة
  • مؤتمر ميونيخ للأمن
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • 90 دقيقة

    90 دقيقة

  • مؤتمر ميونيخ للأمن

    مؤتمر ميونيخ للأمن

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • تسوية النزاع الأوكراني

    تسوية النزاع الأوكراني

  • المواجهة الأمريكية - الإسرائيلية مع إيران

    المواجهة الأمريكية - الإسرائيلية مع إيران

  • دراما رمضان

    دراما رمضان

  • فيديوهات

    فيديوهات

ظاهرة "الكريستال الإلكتروني" تصوّر مباشرة لأول مرة على الإطلاق

التقط فيزيائيون أول صورة على الإطلاق لبلورة Wigner، وهي مادة غريبة على شكل قرص العسل داخل مادة أخرى، مصنوعة بالكامل من الإلكترونات.

ظاهرة "الكريستال الإلكتروني" تصوّر مباشرة لأول مرة على الإطلاق

ووضع الفيزيائي المجري، يوجين ويغنر، نظرية لهذه البلورة لأول مرة في عام 1934، لكن الأمر استغرق أكثر من ثمانية عقود حتى يتمكن العلماء أخيرا من إلقاء نظرة مباشرة على "جليد الإلكترون".

وتُظهر الصورة الأولى الرائعة الإلكترونات متماسكة معا في نمط ضيق متكرر - مثل أجنحة الفراشة الزرقاء الصغيرة، أو ضغط برسيم فضائي.

ويقول الباحثون وراء الدراسة، التي نُشرت في 29 سبتمبر في مجلة Nature، إنه على الرغم من أن هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء بلورة Wigner بشكل معقول أو حتى دراسة خصائصها، فإن الأدلة المرئية التي جمعوها هي الأكثر تأكيدا كدليل على وجود المواد حتى الآن.

وقال المعد المشارك للدراسة، فنغ وانغ، الفيزيائي بجامعة كاليفورنيا: "إذا قلت إن لديك بلورة إلكترونية، أرني البلورة".

وتتحرك الإلكترونات داخل الموصلات العادية مثل الفضة أو النحاس، أو أشباه الموصلات مثل السيليكون، بسرعة كبيرة لدرجة أنها بالكاد قادرة على التفاعل مع بعضها البعض. ولكن في درجات حرارة منخفضة للغاية، فإنها تتباطأ إلى الزحف، ويبدأ التنافر بين الإلكترونات سالبة الشحنة في الهيمنة.

وحاصر الباحثون الإلكترونات في الفجوة بين الطبقات السميكة للذرة من أشباه موصلات من التنجستن - أحدهما ثاني كبريتيد التنجستن والآخر ثنائي سيلينيد التنجستن.

وبعد تطبيق مجال كهربائي عبر الفجوة لإزالة أي إلكترونات زائدة محتملة التخريب، قام الباحثون بتبريد شطيرة الإلكترون الخاصة بهم إلى 5 درجات فوق الصفر المطلق.

ومن المؤكد أن الإلكترونات التي كانت سريعة الحركة توقفت، واستقرت في الهيكل المتكرر لبلورة Wigner.

ثم استخدم الباحثون جهازا يسمى مجهر المسح النفقي (STM) لعرض هذه البلورة الجديدة. وتعمل STMs عن طريق تطبيق جهد ضئيل عبر طرف معدني حاد جدا قبل تشغيله فوق المادة مباشرة، ما يتسبب في قفز الإلكترونات إلى سطح المادة من طرفها.

ويعتمد معدل قفز الإلكترونات من الحافة على ما يوجد تحتها، لذلك يمكن للباحثين تكوين صورة لخطوط تشبه طريقة Braille لسطح ثنائي الأبعاد عن طريق قياس التيار المتدفق إلى السطح عند كل نقطة.

ولكن التيار الذي يوفره STM كان في البداية أكثر من اللازم بالنسبة للجليد الإلكتروني الرقيق، حيث "يذوب" عند ملامسته. ولوقف هذا، أدخل الباحثون طبقة ذرة واحدة من الغرافين فوق بلورة Wigner مباشرة، ما مكّن البلورة من التفاعل مع الغرافين وترك انطباع عليها أن STM يمكن أن تقرأها بأمان - مثل آلة التصوير.

ومن خلال تتبع الصورة المطبوعة على ورقة الغرافين تماما، التقط STM اللقطة الأولى من بلورة Wigner، ما يثبت وجودها بما لا يدع مجالا للشك.

والآن، بعد أن أصبح لديهم دليل قاطع على وجود بلورات Wigner، يمكن للعلماء استخدام البلورات للإجابة عن أسئلة أعمق حول كيفية تفاعل الإلكترونات المتعددة مع بعضها البعض، مثل لماذا ترتب البلورات نفسها في ترتيب قرص العسل، وكيف "تذوب".

وستقدم الإجابات لمحة نادرة عن بعض أكثر الخصائص المراوغة للجسيمات الدقيقة.

المصدر: ساينس ألرت

التعليقات

السيناتور أمريكي ليندسي غراهام يشن هجوما حادا على بن سلمان وبن زايد (فيديو)

رويترز نقلا عن مسؤولين: الجيش الأمريكي يستعد لعمليات عسكرية متواصلة لأسابيع ضد إيران

ترامب حول المفاوضات مع إيران: الكثير من الكلام دون أفعال وتغيير النظام قد يكون أفضل شيء يمكن أن يحدث

"حاملة ثانية سيتم إغراقها".. تحذير إيراني واضح ردا على تهديد ترامب الصامت

تقييم إسرائيلي يرصد: لماذا التقى نتنياهو بترامب؟ ماذا يقلق إسرائيل؟ كيف تنجح إيران بترميم الباليستي؟

ميرتس يكشف عن محادثات ألمانية-فرنسية سرية حول ردع نووي أوروبي

منشور لترامب يشعل التكهنات وصحيفة "يديعوت أحرنوت" تقول: يبدو أن القرار قد اتخذ 

أمامه بابان.. قرار ترامب بشأن إيران سيحدد مكانته في التاريخ

تقديرات إسرائيلية: نخشى هجوما صاروخيا إيرانيا مدمرا في حال انهيار المحادثات بين واشنطن وطهران

رئيس أركان الجيش الإسرائيلي يأمر بتوسيع العملية العسكرية في رفح لتشمل الأنفاق

سنتكوم: إتمام نقل أكثر من 5700 من معتقلي تنظيم "داعش" من شمال شرق سوريا إلى العراق (صور)

ترامب: أعتقد أن المفاوضات مع إيران ستكون ناجحة.. نرسل حاملة طائرات ثانية تحسبا لعدم التوصل لاتفاق

بن غفير يتفقد سجن عوفر ويشرف على تنكيل الأسرى الفلسطينيين (فيديوهات

فضائح جديدة بقضية المجرم الجنسي إبستين تلاحق الأمير السابق أندرو.. مفاجأة حول صوره فوق امرأة (صور)