مشاوره رایگان تحصیلی
منو

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

+ 156
رأی شما
- 138

  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.

+ 156
رأی شما
- 138



www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● 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
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
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
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
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
بهترین روش ذخیره انرژی چیست؟ (7 پاسخ)
راه حلی آسان برای یافتن اعداد اول (9 پاسخ)
سوال در مورد ترانس افزاینده ولتاژ (1 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی (46 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار فيزيك... (81 پاسخ)
فضای دوگان چیست؟ (0 پاسخ)
زمان و اتم (1 پاسخ)
حرکت ذره باردار در میدان الکتریکی و مغناطیسی ثابت (7 پاسخ)
حرکت بر اساس خمش فضازمان (1 پاسخ)
محاسبه خط ترمز خودرو (19 پاسخ)
نیمه رسانا (10 پاسخ)
برانگیخته شدن الکترون (1 پاسخ)
بيگانه ها (11 پاسخ)
قطار انیشتین (19 پاسخ)
ردیف هفتم جدول تناوبی تکمیل شد (2 پاسخ)
فرمول طلایی (0 پاسخ)
اندازه حرکت، انرژی (3 پاسخ)
دافعه قطب های آهنربا (2 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (16 پاسخ)
ممان الکتریکی و مغناطیسی (4 پاسخ)
پرواز بر روی ماه (10 پاسخ)
پرسشهایی درباره ی بالن ها (13 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (984 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (51 پاسخ)
مسئله ی سیملوله (5 پاسخ)
خطوط میدان الکتریکی (4 پاسخ)
پذیرش برای دوره کارشناسی در رشته فیزیک (1 پاسخ)
سوال در مورد جریان الکتریکی (5 پاسخ)
اتصال کوتاه خروجی های ژنراتور، روتور (3 پاسخ)
نظریه ی غلظت (68 پاسخ)
زمین تخت گرایان (168 پاسخ)
منظور معادله E=mc2 چیه؟! (1 پاسخ)
جزئیات الکترون و ... (8 پاسخ)
فنر در میدان الکتریکی (سوالی نسبیتی) (4 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (28 پاسخ)
فرق ایزوتوپ پایدار و ایزوتوپ ناپایدار چیست؟ (6 پاسخ)
آموزش فرمول نویسی در هوپا با Mathjax (1 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (27 پاسخ)
روش دقیق بدست آوردن ثابت هابل (7 پاسخ)
پارادوکس فوتو الکتریک (23 پاسخ)
تصاویر نجومی (2000 پاسخ)
نفوذ پذیری امواج الکترومغناطیس (16 پاسخ)
مشاهده عجیب یک ستاره (6 پاسخ)
آیا با رد قانون پایستگی انرژی موافقید؟ (32 پاسخ)
کهکشان راه شیری تخت نیست، پیچ‌وتاب دارد (0 پاسخ)
سوال در مورد میدان مغناطیس (18 پاسخ)
بررسي روزانه وضعيت جوي كشور (8 پاسخ)
فرمولی برای محاسبه رسیدن خودرو به خط پایان (4 پاسخ)
یاد گرفتن ریاضی به صورت حرفه‌ای (6 پاسخ)
پیش بینی لنگ زدن محور چرخش اکثر کهکشان ها و ستارگان بزرگ (0 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (8 پاسخ)
چرا الکترون باید تغییر مکان بده؟ ( طبق کوانتوم) (3 پاسخ)
شبیه سازی رنگ آبی آب دریا (9 پاسخ)
محاسبه گشتاور مورد نیاز بلند کردن جسم (4 پاسخ)
طولِ موجِ پرتوی بازتابی از آینه ی شتابدار (سوالی نسبیتی) (101 پاسخ)
مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟ (14 پاسخ)
انفجار بزرگ (34 پاسخ)
سوال درباره حرکت نسبیتی (28 پاسخ)
نیروی پنجم؟ (0 پاسخ)
کتاب ماجراجویی های فیزیکدان قرن بیستم (4 پاسخ)
مقالات فیزیک
چطور درد دندان را تسکین دهیم؟
ساخت مایعی با خاصیت مغناطیسی
مغز بزرگ یا شکم بزرگ؟
هوش‌مصنوعی چگونه پیشرفت می‌کند؟
چگونه بر ترس خود غلبه کنیم؟
میکروب‌ها چگونه انرژی لازم برای رشد خود را تولید می‌کنند؟
کاوش در جمعیت ستاره‌های کهکشان راه‌شیری
راهی برای خلاصی از نیش زنبور عسل
چگونه خوابی راحت داشته باشیم؟
رفتاری که عمر شما را زیاد می‌کند
کشف سیاره‌ای با مداری غیرعادی
تشابه عجیب دایناسوری منقرض شده با پرنده‌ای امروزی
احتمالاً کودکان در رحم مادر به اوتیسم مبتلا می‌شوند!
آثاری هنری متعلق به ۱۱۵،۰۰۰ سال پیش
توده‌ای عجیب در معده‌ی دختر هندی
چگونه از گزش حشرات جلوگیری کنیم و جای نیش آن‌ها را درمان کنیم؟
چگونه با بی‌اشتهایی مقابله کنیم؟
بزرگترین مشکل انسان‌ها در مریخ حل شد
الگوی نسل بعدی هوش‌مصنوعی چیست؟
آیا خوردن آب‌معدنی مضر است؟ شایعه یا واقعیت؟!
چرا این ‌روزها آسمان غروب صورتی‌رنگ دیده می‌شود؟
‌‌‌چگونه‌ می توان از ریزش مو جلوگیری کرد؟
تغییرات آب و هوایی با آینده‌ی بشر چه خواهد کرد؟
کشف فسیل کوچک‌ترین میمون
آتش آمازون را چه کسی روشن کرد؟
حل سریع مکعب روبیک
خاصیت ضددرد ماری‌جوانا
آیا حیات فرازمینی در این منظومه‌ی تازه کشف شده قرار دارد؟
چگونه برنامه‌نویس شویم؟
چطور درست راه برویم تا سالم بمانیم؟
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
چگونه یک برنامه ورزشی خوب داشته باشیم؟ (0+)
پیش‌بینی‌های آب و هوایی دقیق‌تر می‌شوند (0+)
درختان چگونه به کمک زمین می‌آیند؟ (0+)
چطور با والدین خود در مورد موضوعات مهم گفتگو کنیم؟ (0+)
سلامت و تندرستی زنان در گرو ترک الکل (0+)
آیا ما انسان‌ها در بین موجودات خیلی خاص هستیم؟ (0+)
منشاء مهمان ناخوانده‌ی اسرارآمیز در منظومه‌ی شمسی (0+)
چگونه اخبار و مطالب جعلی را تشخیص دهیم؟ (0+)
کهکشان مارپیچی عجیب با چند بازو! (0+)
رژیمی غذایی که حافظه را تقویت می‌کند (0+)
به‌راحتی صاحب لامبورگینی شوید (0+)
اگر زمین سه‌ خورشید داشت، شرایط چگونه می‌شد؟ (0+)
چگونه می‌توان به یک فرد با اعتماد‌به‌نفس بالا تبدیل شد و در زندگی موفق بود؟ (0+)
کشف باستانی عجیب در فسیل‌ یک دایناسور (0+)
گرانش کوانتومی تقارن ندارد (0+)
ادامه ...