همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: با ورود به قلمرویی نامرئی، دانشمندان توانستند «ارتعاشهای حرارتی اتمی» را بهدقت عکاسی کنند؛ دنیایی که پایههای طراحی فناوریهای کوانتومی آینده را خواهد ساخت.
بین خطوط تصویربرداری اتمی میتوان لرزشهای ظریفی دید که تا پیشازاین فقط در مدلهای نظری وجود داشت. این لرزشها ناشی از رفتار ساختاری به نام moiré phasons در مواد دوبعدی تابخورده است که رفتار انتقال گرما و الکترون را تعیین میکنند.
تکنیک electron ptychography
این روش تصویربرداری با دقتی کمتر از ۱۵ پیکو متر، «تاری» تصویر ناشی از لرزش حرارتی اتمها را ثبت میکند و آن را بهصورت تصویری قابلتحلیل در میآورد. با این روش، برای اولینبار توانستند moiré phasons را در مقیاس اتمی ببینند.
بیشتر بخوانید :
کاربردهای پرتبوتاب یافته جدید
شناخت دقیق این ارتعاشها میتواند طراحی مواد کوانتومی و نانوالکترونیک را متحول کند. بهبود عملکرد ترانزیستورهای فوق نازک، سنسورهای کوانتومی یا حافظههای اتمی تنها بخشی از موارد کاربردی این کشف است.
سابقاً پژوهشگران فقط میتوانستند مکان اتمها را فشرده ببینند، اما با electron ptychography و ثبت moiré phasons، اکنون حرکت مخفی آنها نیز قابلمشاهده شده است؛ چیزی که تا کنون در آزمایشگاه عملی نشده بود.
واکنش جامعه علمی
این کشف شبیه رمزگشایی زبان مخفی اتمهاست. در حال حاضر میتوان به طور مستقیم آن را دید و رمزگشایی کرد؛ نه فقط اینکه بتوان آن را پیشبینی کرد.
در واقع تصویربرداری از لرزشهای حرارتی اتمها در مواد دوبعدی تابخورده، دریچهای نو به دنیای کوانتوم گشوده است. این حرکتهای ظریف که برای اولینبار ثبت شدهاند، از پدیدهای ناشناخته به ابزار طراحی فناوریهای آینده تبدیل خواهند شد.
نظر شما