مشاوره رایگان تحصیلی
منو

حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی

+ 160
رأی شما
- 155

  تیمی بین‌المللی از فیزیکدانان با همکاری «احسان خاتمی» دانش‌آموخته دانشگاه‌های صنعتی اصفهان و صنعتی شریف و دانشجوی دانشگاه سینسیناتی، توانسته‌اند با شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد به عنوان جایگزینی برای الکترون‌ها، راه را برای حل یک مساله که سه دهه فیزیکدانان را به خود مشغول داشته بود، هموار کنند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، این پژوهش که توسط تیمی بین‌المللی از فیزیکدانان تجربی و نظری انجام شده، می‌تواند عرصه جدیدی از علم ناشناخته را برای دانشمندان باز کند.

حدود 30 سال از کشف جریان یافتن الکترون‌ها در مواد خاص موسوم به ابررساناها در دماهای نسبتا بالا گذشته است. دلیل این دماهای بالا یا ابررسانایی نامتعارف هنوز تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است. یکی از نویدبخش‌ترین نظریه‌ها برای توضیح ابررسانایی غیر متعارف موسوم به مدل هوبارد برای بیان ریاضیاتی ساده است، اما حل آن با رایانه‌های دیجیتالی غیرممکن است.

مدل هوبارد مجموعه‌ای از معادلات ریاضیاتی است که می‌تواند کلید توضیح ابررسانایی دمای بالا باشد، اما حل آن‌ها حتی با سریعترین ابررایانه‌های جهان نیز بسیار پیچیده است.

محققان به سردسازی اتم‌ها تا دماهای بسیار پایین پرداختند به شکلی که رفتار آن‌ها تحت فرمان قوانین مکانیک کوانتومی قرار می‌گیرد.

آن‌ها با استفاده از این اتم‌های فوق سرد بجای الکترون‌ها و پرتوهای نور لیزر برای تقلید از شبکه بلوری در یک ماده واقعی توانستند مدل هوبارد را شبیه‌سازی کنند. با این کار، محققان توانستند ضد فرومغناطیس را دقیقا مشابه پیش‌بینی مدل هوبارد تولید کنند.

به گفته فیزیکدانان، این اولین سیستم اتمی فوق سرد است که توانسته مدل هوبارد را به این شکل بررسی کند.

فیزیکدانان نظری این تحقیق، با استفاده از یک روش ریاضیاتی موسوم به شیوه کوانتومی مونت کارلو توانستند تطابق نتایج دانشمندان را با مدل هوبارد تائید کنند.

پس از کشف ابررسانایی دمای بالا در دهه 1980، برخی فیزیکدانان نظری این مساله را مطرح کردند که فیزیک بنیادی را می‌توان با مدل هوبارد توضیح داد.

مدل هوبارد شامل الکترون‌هایی است که می‌توانند بین مناطق یک شبکه منظم جهش کنند. هر منطقه در شبکه نشانگر یک یون در شبکه بلوری یک ماده است و رفتار الکترون‌ها تنها با چند متغیر انگشت‌شمار قابل مدیریت است. اول اینکه به دلیل قانونی موسوم به اصل طرد پائولی از به اشتراک‌گذاری سطح انرژی توسط الکترون‌ها جلوگیری می‌شود. دوم اینکه الکترون‌ها یکدیگر را طرد کرده و باید زمانی که یک منطقه مشترک را اشغال می‌کنند، جریمه انرژی بپردازند.

اگرچه این توضیحات ساده بنظر می‌رسد، اما حل آن‌ها بسیار پیچیده بوده و تا به امروز دانشمندان تنها توانسته‌اند شبیه سازی‌های رایانه دو و سه بعدی از مدل هوبارد شامل سیستم‌های دارای چند صد ناحیه محدود را انجام دهند.

تحقیقات پیش از این تائید کرده بودند که راه‌حل‌های مدل نشانگر ضدمغناطیس هستند اما هنوز معلوم نیست که آیا آن‌ها همچنین ابررسانایی را نشان می‌دهند یا خیر.

محققان در این تحقیق از روش تجربی جدیدی برای سردسازی اتم‌ها در آزمایشگاه پرداختند تا نظم ضدمغناطیس را در یک شبکه نوری با حدود 100 هزار منطقه مشاهده کنند. این روش جدید منجر به دماهایی در شبکه شد که حدود نیمی از میزان بدست آمده در آزمایشات پیشین است.

نتایج این تحقیق در مجله نیچر منتشر شده است.

+ 160
رأی شما
- 155



www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
آموزش زبان انگلیسی
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
مشاوره رایگان تحصیلی
آخرین گفتگوها در انجمن
DNA پس از مرگ (3 پاسخ)
محاسبات علمی (1 پاسخ)
فرمول مساحت عرقچین کروی (2 پاسخ)
طول پلانک (27 پاسخ)
نمای زیبایی از عدد e (0 پاسخ)
عبور از افق رویدادِ یک سیاهچاله (4 پاسخ)
آیا قبل از بیگ بنگ فضا-زمان وجود داشته است؟ (20 پاسخ)
بالا رفتن آب در لوله مویین (2 پاسخ)
فوتون (14 پاسخ)
آنچه در مورد پشت پرده بیماری کرونا باید بدانیم (24 پاسخ)
فرضيه منو درباره منظومه شمسی بخونيد و نظر بديد (48 پاسخ)
جهان کراندار (7 پاسخ)
زمان لحظه ای ثابت (10 پاسخ)
زمین تخت گرایان (205 پاسخ)
كي ميتونه ثابت كنه كه دو خط موازي همديگر را در بي نهايت قطع ميكند (15 پاسخ)
موفقيت شبيه سازي سفر در زمان براي فوتون ها (7 پاسخ)
در زمان نمی توان سفر کرد (62 پاسخ)
در اين مكان انرژي از هيچ پديدار مي شود (4 پاسخ)
کیهان انتها دارد؟ میتواند تا بی نهایت منبسط شود؟ (18 پاسخ)
راه حلی آسان برای یافتن اعداد اول (13 پاسخ)
خورشید چگونه بر حرکت وضعی زمین تأثیر میگذارد؟ (7 پاسخ)
چگونه مي توان در زمان سفر كرد؟ (93 پاسخ)
خودبخودی بودن فشرده شدن گاز کامل (12 پاسخ)
زمان در دنیای کوانتوم (2 پاسخ)
آیا انرژی جرم دارد ؟ (32 پاسخ)
اگر چرخش زمین و ماه در یک جهت نبود چی می شد ؟ (5 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار رياضيات (99 پاسخ)
مشتق (3 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (14 پاسخ)
بیگ بنگ در چه چیزی اتفاق افتاده؟ -در هیچ ؟ (4 پاسخ)
مولکول DNA چرا فعالیت هوشمندانه ای بروز میده ؟ (5 پاسخ)
مکانیک کوانتوم و سیاهچاله (2 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (20 پاسخ)
توان تشعشعي از ذره شتابدار (2 پاسخ)
آیا نور انرژی جنبشی خود را منتقل می کند؟ (19 پاسخ)
آیا نور به اجسام نیرو وارد می کند؟ (0 پاسخ)
فرق میان امواج گرانشی با امواج الکترومغناطیسی (6 پاسخ)
انحراف ژیروسکوپ (0 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (229 پاسخ)
آزمایش مربوط به فشار گازها (0 پاسخ)
گراویتون چیست؟ (22 پاسخ)
نظر شما درباره ی شکست تقارن ماده و ضد ماده (3 پاسخ)
نسبیت برای نور (8 پاسخ)
ناوردایی نسبت به زمان (2 پاسخ)
فرمول کولن (3 پاسخ)
نیروی وارد بر قاعده از طرف آب (9 پاسخ)
سوال درباره پیچ جاده (2 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (28 پاسخ)
با باقیمانده بافت مغز پس از جراحی چه می‌توان کرد؟ (0 پاسخ)
انرژی به ماده (1 پاسخ)
زبان اعداد و طیف ارتعاشی آنان در زندگی (3 پاسخ)
اصل طرد پاولی (2 پاسخ)
نمودار سه بعدی تبدیل جرم به انرژی (0 پاسخ)
سوالی در باب مسئله درهم تنیدگی کوانتومی (13 پاسخ)
معرفی مجله (0 پاسخ)
درهم تنیدگی برای ذراتِ تابش هاوکینگ (0 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (229 پاسخ)
تحولات کره در فضای ثابت و منبسط شونده (3 پاسخ)
پارادوکسی جدید در همزمانی (28 پاسخ)
سیاهچاله (4 پاسخ)
مقالات فیزیک
چگونه کودک‌مان را به کتاب‌خوانی علاقه‌مند کنیم؟
چرا بیماران قلبی در برابر کووید-۱۹ آسیب‌پذیر هستند؟
دلیل آتش‌سوزی‌های استرالیا مشخص شد
بدون لباس فضانوردی، در فضا چه بلایی بر سر بدن ما می‌آید؟
چطور علائم اولیه سرطان را بشناسیم؟
قطر کهکشان راه‌شیری؛ صدهزار یا دو میلیون سال‌نوری؟!
نوزادان ۸ ماهه گرامر زبان مادری خود را می‌دانند
کشف دو گونه‌ی جدید از کوسه‌ها
چطور یوگا را در خانه شروع کنیم؟
ستاره‌ای که «به‌زودی» به ابرنواختر تبدیل می‌شود
ماندگاری ویروس کرونا در هوا و بر روی سطوح چقدر است؟
در زیر یخچال‌های سرزمین جنوبگان چه خبر است؟
چگونه کمر باریک داشته باشیم؟
آیا ویروس کرونا ساخته‌ی دست بشر باشد؟
ساخت دوربینی بدون فوکوس با لنز تخت
کشف هنرنمایی ۲۲،۵۰۰ ساله با استخوان ماموت
چگونه در هنگام شیوع ویروس کرونا آرامش خود را حفظ کنیم؟
اولین تصویر از سیاهچاله چگونه ساخته شد؟
یافته‌ای مهم درباره‌ی زمین و منشاء حیات
چگونه فلزی نرم مثل سرب، مثل فولاد مستحکم شود؟
تشخیص سریع ویروس کرونا با کمک سیتی‌اسکن
راز ریش قرمز و موی غیرقرمز برخی مردان چیست؟
تکنولوژی نانو، میزان جذب انرژی از خورشید را افرایش می‌دهد
چگونه می‌توان تفاوت بین سیارات و ستاره‌ها را متوجه شد؟
در گذشته هر سال ۳۷۲ روز بوده است
قرنطینه‌ی ایتالیا به‌خاطر کرونا، از فضا نیز مشخص است
تقویت تمرکز با مصرف آووکادو
چگونه موبایل و کامپیوتر خود را ضدعفونی کنیم؟
پیوند دستانی مردانه به زنی در هند
تنش‌ حرارتی چیست و تاثیر آن در آینده‌ی زمین چگونه است؟
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
شاهکاری دیگر از تلسکوپ فضایی هابل (0+)
دقت بالای هوش‌مصنوعی در تشخیص سرطان سینه (0+)
موجوداتی که برای زندگی به اکسیژن نیاز ندارند (0+)
چگونه بیت‌کوین بخرم؟ (0+)
افشای راز زنبوری ۹۹ میلیون ساله (0+)
نسل جدید موشک‌های فضایی (0+)
خودرویی الکتریکی که روی دست بوگاتی شیرون بلند شد (0+)
چطور سیستم ایمنی بدن را تقویت کنیم؟ (0+)
دارویی مهم که هوش‌مصنوعی آن‌را کشف کرد (0+)
چرا دانشمندان فکر می‌کنند در این سیاره‌ی فراخورشیدی، حیات وجود دارد؟ (0+)
آیا واقعاً نوزادان در برابر کرونا ویروس مقاوم هستند؟ (0+)
دومین درمان موفق بیمار مبتلا به ایدز (0+)
یارانه‌ی سوخت‌های فسیلی باید متوقف شود (0+)
با مریخ‌نورد جدید ناسا آشنا شوید (0+)
چطور تمرکز را افزایش دهیم؟ (0+)
ادامه ...