این ماده عجیب، حالت کوانتومی عجیب و غریب را در دمای اتاق از خود بروز می‌دهد

0

بسیاری از اثرات کوانتومی را می‌توان تنها در دماهای بسیار سرد ایجاد کرد، که میزان کاربردی بودن آنها را دنیای واقعی محدود می‌کند. اکنون محققان پرینستون وضعیت کوانتومی عجیبی را در ماده‌ای در دمای اتاق نشان داده‌اند.

عایق توپولوژیکی ماده‌ای با ساختاری است که الکترون‌ها را به روشی منحصر به فرد هدایت می‌کند.  با این حال، لایه‌های نازک در سطح و در امتداد لبه‌های آن بسیار رسانا هستند و به الکترون‌ها اجازه می‌دهند آزادانه با راندمان بالا جریان داشته باشند . با توجه به این ویژگی‌های عجیب، عایق‌های توپولوژیکی می‌توانند میزبان برخی از حالت‌های کوانتومی جذاب باشند که می‌توانند برای ساخت فناوری‌های کوانتومی آینده مفید باشند.

اما مطمئناً یک نکته وجود دارد: بیشتر حالت‌های کوانتومی بسیار ناپایدار هستند. گرما یا نویز حرارتی یک محرک اصلی است – وقتی مواد گرمتر می شوند، اتم‌های موجود در آنها با انرژی‌های بالاتر مرتعش می‌شوند که حالت کوانتومی را مختل می کند. به این ترتیب، بیشتر آزمایش‌ها و فناوری‌هایی که از اثرات کوانتومی استفاده می‌کنند باید در دمای نزدیک به صفر مطلق انجام شوند، جایی که حرکت اتم‌ها به سرعت کند می‌شود. اما این به نوبه خود باعث می‌شود که این فناوری‌ها برای استفاده گسترده‌تر غیرعملی باشند.

در مطالعه جدید، محققان پرینستون راهی برای دور زدن این موضوع پیدا کردند و اثرات کوانتومی را در یک عایق توپولوژیکی در دمای اتاق مشاهده کردند. ماده انتخابی آنها یک ترکیب کریستالی معدنی به نام بیسموت برمید بود.

مشخص شد که این ماده دارای شکاف نواری band gap  مناسب است، یک “سد” عایق که در آن الکترون ها نمی‌توانند با سطوح انرژی خاصی وجود داشته باشند. این شکاف نواری باید به اندازه کافی گسترده باشد تا در برابر نویز حرارتی محافظت کند، اما نه آنقدر گسترده باشد که اثر جفت شدن مدار چرخش الکترون ها را مختل کند، که برای پایدار نگه داشتن آنها ضروری است.

مشخص شد که بیسموت برومید دارای شکاف نواری بیش از 200 میلی الکترون ولت است، درست در “نقطه مناسب” تا حالت کوانتومی را در دمای اتاق ثابت نگه دارد.

این تیم با مشاهده چیزی که حالت لبه هال اسپین کوانتومی quantum spin hall edge state نامیده می‌شود، یافته خود را تأیید کردند، ویژگی منحصر به فرد این سیستم‌های توپولوژیکی. پیشرفت فناوری‌های کوانتومی مانند اسپین‌ترونیک است، یعنی میدان نوظهوری است که داده‌ها را در اسپین‌های الکترون‌ها با بازدهی بالاتر از الکترونیک فعلی رمزگذاری می‌کند.

این تحقیق در مجله Nature Materials منتشر شده است.


اگر خواننده جدید سایت «یک پزشک»  هستید!
شما در حال خواندن سایت یک پزشک (یک پزشک دات کام) به نشانی اینترنتی www.1pezeshk.com هستید. سایتی با 18 سال سابقه که برخلاف اسمش سرشار از مطالب متنوع است!
ما را رها نکنید. بسیار ممنون می‌شویم اگر:
- سایت یک پزشک رو در مرورگر خود بوک‌مارک کنید.
-مشترک فید یا RSS یک پزشک شوید.
- شبکه‌های اجتماعی ما را دنبال کنید: صفحه تلگرام - صفحه اینستاگرام ما
- برای سفارش تبلیغات ایمیل alirezamajidi در جی میل یا تلگرام تماس بگیرید.
و دیگر مطالب ما را بخوانید. مثلا:

اگر در این لحظات تاریخی حساس، شخصیت‌های مهم عکس سلفی می‌گرفتند

عکس سلفی به مفهوم کنونی آن مدت یک دهه است که مرسوم شده و به مفهوم گرفتن عکس آینه‌ای یا تکنیک‌های گرفتن عکس با شاتر زمان‌دار قدمت آن به زمان عکاسی برمی‌گردد.اما تصور کنید که در این لحظات مهم تاریخی، شخصیت‌ها دست به دوربین می‌شدند و به…

شوخی با مجسمه‌ها – وقتی حال مردم خوش است!

شوخی و طنز هم حال و هوای خاص خودش را می‌طلبد. مردم اگر از نظر پیشبینی شرایط اقتصادی آینده و وضعیت رفاه اکنون، آرامش و اطمینان خاطر لازم را داشته باشند و اگر بتوانند خود مقوله فرهنگ و اخلاق و دانش خود را ارتقا بدهند، شرایظ ظاهری و باطنی دیگر…

مورد عجیب بیمار M: مردی که گلوله‌ای به سرش خورد و بعد همه چیز را وارونه می‌دید!

بر اساس گزارش موردی که به تازگی منتشر شده است، یکی از منحصر به فردترین و عجیب‌ترین موارد آسیب مغزی در تاریخ شرح داده شده: این مورد با نام مستعار بیمار M، نامیده می‌شود که در سال ۱۹۳۸ در جریان جنگ داخلی اسپانیا به سرش گلوله خورد و بعد آن…

چگونه با بدشانسی کنار بیاییم + گالری عکس از انواع بدشانسی‌ها!

کنار آمدن با بدشانسی یا شرایط ناگوار می‌تواند چالش برانگیز باشد، اما چندین استراتژی وجود دارد که می‌تواند به ما برای کنار آمدن با این شرایط کمک کند:احساسات بعد رخداد را بپذیرید: طبیعی است که هنگام مواجهه با بدشانسی احساس ناامیدی،…

آخرین «نمونه» مقاوم – هر یک از اینها، آخرین چیزهای سالم به جا مانده در طول تاریخ هستند

از برخی جنبه‌های تاریخی چیزهای قالب توجهی به جا مانده، مثلا هزاران سکه از یک دوره تاریخ یا ده‌ها زره یا شمشیر یا کتاب‌های پوستی فراوان. اما برخی چیزها هم آنقدر نادر از بلایایی طبیعی و فساد و آتش‌سوزی‌های در امان مانده‌اند که تبدیل به آخرین…

اگر این سلبریتی‌ها به همان سبک و سیاق و بزرگسالی کوچک می‌شدند

البته سلبریتی‌ها مسلما عکس‌های اصلی دوران کودکی دارند. هر چند در مورد برخی ممکن است این عکس‌های کودکی اندک یا کم‌کیفیت باشند.اما تصور کنید برای بازتاب دادن وجود همان عوالم بزرگسالانه در دنیای کودکی یا همان اجزای مهم چهره، چهره بزرگسالان…
آگهی متنی در همه صفحات
دکتر فارمو / کلینیک زیبایی دکتر محمد خادمی /جراح تیروئید / پزشکا /تعمیر فن کویل / سریال ایرانی کول دانلود / مجتمع فنی تهران / دانلود فیلم دوبله فارسی /خرید دوچرخه برقی /خرید دستگاه تصفیه آب /موتور فن کویل / شیشه اتومبیل / نرم افزار حسابداری / خرید سیلوسایبین / هوش مصنوعی / مقاله بازار / شیشه اتومبیل / قیمت ایمپلنت دندان با بیمه /سپتیک تانک /بهترین دکتر لیپوماتیک در تهران /بهترین جراح بینی در تهران / آموزش تزریق ژل و بوتاکس / دوره های زیبایی برای مامایی / آموزش مزوتراپی، PRP و PRF /کاشت مو /قیمت روکش دندان /خدمات پرداخت ارزی نوین پرداخت / درمان طب / تجهیزات پزشکی / دانلود آهنگ /داروخانه اینترنتی آرتان /اشتراك دايت /فروشگاه لوازم بهداشتی /داروخانه تینا /لیفت صورت در تهران /فروش‌ دوربین مداربسته هایک ویژن /سرور مجازی ایران /مرکز خدمات پزشکی و پرستاری در منزل درمان نو / ثبت برند /حمل بار دریایی از چین /سایت نوید /پزشک زنان سعادت آباد /کلاه کاسکت / لمینت متحرک دندان /فروشگاه اینترنتی زنبیل /ساعت تبلیغاتی /تجهیزات پزشکی /چاپ لیوان /خرید از آمازون /بهترین سریال های ایرانی /کاشت مو /قیمت ساک پارچه ای /دانلود نرم افزار /

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.