میرنیوز
ابداع فلز جدیدی با حرکت الکترونی سیال توسط دانشمند ایرانی!
2021-09-07T14:05:16+04:30
به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، بر اساس مطالعه‌ای که به تازگی در مجله Nature Communications منتشر شده است، گروهی از محققان، یک شیء فلزی جدید ابداع کرده‌اند که در آن الکترون‌ها می‌توانند آزادانه مانند آب در یک لوله جریان یابند و محوری اساسی در رفتار از دینامیک ذرات و مایعات ایجاد کنند.
این مطالعه می‌تواند به نسل جدیدی از دستگاه‌های الکترونیکی منجر شود.
"فاضل تفتی" استادیار فیزیک کالج بوستون به همراه همکارانش از دانشگاه ایالتی فلوریدا و دانشگاه تگزاس در دالاس با کاوش در یک ابررسانای فلزی شامل ژرمانیوم و نیوبیوم(NbGe2) دریافتند که تعامل قوی بین فونون‌ها و الکترون‌ها باعث تغییر در حرکت آنها از حرکت معمولی به حرکت شبیه به مایع می‌شود.
"تفتی" می‌گوید: این اولین کشف یک مایع الکترون-فونون در ماده NbGe2 است. ما می‌خواستیم پیش بینی اخیر "سیال الکترون-فونون" را آزمایش کنیم. به طور معمول، الکترون‌ها توسط فونون‌ها پراکنده می‌شوند که منجر به حرکت معمول انتشار الکترون‌ها در فلزات می‌شود. این نظریه جدید نشان می‌دهد که وقتی الکترون‌ها به شدت با فونون‌ها تعامل داشته باشند، یک مایع الکترون-فونون متحد تشکیل می‌دهند.
"تفتی" افزود: این مایع جدید دقیقاً به همان روشی که آب در لوله جریان می‌یابد، داخل فلز جریان می‌یابد.
"تفتی" و همکارانش در تأیید این نظریه با این آزمایش معتقدند که این کشف برای ایجاد انگیزه در تجزیه و تحلیل بیشتر مطالب جدید و شناسایی کاربردهای متعدد آن مفید خواهد بود. زندگی مدرن به اندازه جریان آب در لوله‌ها به حرکت الکترون‌های موجود در سیم‌های الکتریکی نیز متکی است و در حالی که این دو خط لوله در هر دو مورد شبیه به نظر می‌رسند، در واقع تفاوت‌های فاحشی با هم دارند. طبق قوانین هیدرودینامیک، آب به عنوان یک سیال پیوسته به جای مولکول‌های مجزا جریان می‌یابد. در مقابل، الکترون‌ها به عنوان ذرات گسسته جریان می‌یابند و با جدا شدن از طریق ارتعاشات شبکه در فلزات پخش می‌شوند.
بازتولید الکترون‌ها با هیدرودینامیک در سایر مواد می‌تواند منجر به تولید وسایل الکترونیکی جدید شود.
"تفتی" در این باره توضیح داد: تیم محققان از سه روش آزمایشی برای برجسته کردن هدایت الکتریسیته در این فلز جدید استفاده کرد. پراکندگی رامان تغییر حرکت در ارتعاش کریستال NbGe2 ناشی از جریان ویژه مایعات مانند سیال الکترون‌ها را نشان داد. علاوه بر این، اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی، جرم اضافی الکترون‌ها را نشان داد و پراش اشعه ایکس، ساختار کریستالی مواد را آشکار کرد. یک تکنیک به نام "نوسانات کوانتومی" در تعیین جرم الکترون‌ها در مواد بسیار مفید واقع شد و محققان را قادر ساخت که جرم الکترون‌ها را در همه مسیرها سه برابر بیشتر از آنچه انتظار می‌رفت اندازه بگیرند.
وی افزود: این واقعاً شگفت آور بود، زیرا ما انتظار چنین الکترون‌های سنگینی را در یک فلز به ظاهر ساده نداشتیم. در نهایت ما فهمیدیم که برهم‌کنش قوی الکترون و فونون مسئول این رفتار سنگین الکترون است.
وی ادامه داد: از آنجا که الکترون‌ها با ارتعاشات شبکه یا فونون‌ها به شدت در تعامل هستند، توسط شبکه کشیده می‌شوند و به نظر می‌رسد که جرم خود را افزایش داده و سنگین شده‌اند. ناگفته نماند که این یک دستاورد بزرگ است.
به گفته "تفتی"، گام بعدی جستجوی وسایلی برای کنترل سیال هیدرودینامیکی الکترون‌ها در مواد دیگر به غیر از NbGe2 است که می‌تواند منجر به توسعه نسل جدیدی از دستگاه‌های الکترونیکی شود که الکترون‌های آنها می‌توانند در حالت سیال حرکت کنند.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز الکترون فلز ابررسانا ابررسانا فاضل تفتی
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود
ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا
