ایجاد حالت جدیدی از ماده با چهار الکترون! - وبلاگ نامه

به گزارش وبلاگ نامه، فیزیکدانان حالت جدیدی از ماده را با چهار الکترون ایجاد نموده اند که می تواند زمینه جدیدی را در فیزیک برای دانشمندان ایجاد کند.

به گزارش وبلاگ نامه و به نقل از آی ای، بیست سال پیش، دانشمندان ابتدا چهارقلوهای الکترونی را پیش بینی کردند. در حال حاضر پروفسور ایگور بابائف استاد موسسه سلطنتی فناوری استکهلم سوئد(KTH) با یاری از همکاران بین المللی خود، شواهدی از چهار برابر شدن فرمیون(fermion) در مجموعه ای از مقدار گیری های آزمایشی بر روی مواد مبتنی بر آهن موسوم به Ba1−xKxFe2As2 نشان داده است.

این اولین شواهد تجربی در خصوص این اثر چهار برابری و مکانیزم به وجود آمدن این حالت از ماده است.

در فیزیک ذرات، فرمیون نامی که به وسیله پل دیراک با الهام گرفتن از نام خانوادگی انریکو فرمی ابداع شد و به ذره ای گفته می گردد که به وسیله آمار فرمی-دیراک معین گردد. مهم ترین ویژگی این ذرات، پیروی از اصل طرد پاولی است. فرمیون ها همه کوارک ها و لپتون ها و هر ذره مرکبی که از ترکیب تعداد فردی از این ها تشکیل گردد مانند باریون ها و اتم ها و هسته های اتمی را شامل می شوند. تفاوت فرمیون با بوزون در این است که بوزون ها از آمار بوز-اینشتین پیروی می نمایند. یک فرمیون ممکن است مانند الکترون یک ذره بنیادی باشد یا ممکن است مانند پروتون یک ذره مرکب باشد.

بابائف می گوید: احتمالاً سال ها طول خواهد کشید تا این شرایط کاملاً درک گردد. این آزمایش ها تعدادی سوال نو ایجاد می نمایند و تعدادی دیگر از خواص غیرمعمول مرتبط با واکنش آن به گرادیان های حرارتی، میدان های مغناطیسی و فراصوت را آشکار می نماید که هنوز باید بهتر شناخته شوند.

جفت شدن الکترون ها، حالت کوانتومی ابررسانایی را فعال می نماید. این حالت در یک ماده در نتیجه پیوند دو الکترون به جای دفع یکدیگر رخ می دهد. به این جفت ها، جفت کوپر گفته می گردد و اساساً به وسیله اصل مخالفان جذب نماینده ایجاد می شوند.

در شرایط عادی، دو الکترون که ذرات زیر اتمی با بار منفی هستند، یکدیگر را به شدت دفع می نمایند. اما در دمای پایین در یک بلور، جریان های جفت های الکترونی دیگر پراکنده نمی شوند و یک رسانا می تواند تمام مقاومت الکتریکی خود را از دست داده و به حالت نوی از ماده یعنی یک ابررسانا تبدیل گردد.

در سال های اخیر شاهد این هستیم که چگال های چهار فرمیونی به تدریج به طور گسترده پذیرفته شده اند. وادیم گریننکو همکار بابائف در دانشگاه فناوری درسدن در سال 2018 اولین نشانه های چهار برابر شدن چگال های فرمیونی را پیدا کرد.

بنابراین به طور طبیعی برای تأیید این یافته ها، باید سه سال آزمایش و تحقیق انجام می شد.