مشاوره رایگان تحصیلی
منو

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

+ 159
رأی شما
- 146

  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.

+ 159
رأی شما
- 146



www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
● 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 :
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
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
سوالی در باب مسئله درهم تنیدگی کوانتومی (8 پاسخ)
بازی با احتمالات (4 پاسخ)
بعد از نظر فیزیک (3 پاسخ)
نسبیت به زبان ساده (148 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (3 پاسخ)
معادلات حرکت با سرعت فراتر از نور (2 پاسخ)
تعادل در هسته مرکزی زمین (2 پاسخ)
سیاهچاله (3 پاسخ)
عبور از افق رویدادِ یک سیاهچاله (2 پاسخ)
آیا میدان هیگز نوسانی است؟ (0 پاسخ)
موتور بدون سوخت+Free Energy (11 پاسخ)
میدان مغناطیس زمین و تولید نیروی برق( طرحی جالب) (21 پاسخ)
آیا انرژی جرم دارد ؟ (31 پاسخ)
شعاع شوارتزشیلد و نقطه ی تکینگی (17 پاسخ)
سوال وزنه و فنر (0 پاسخ)
علت عبور نور مریی از شیشه سربی بر خلاف گاما (26 پاسخ)
سوال در مورد اصطکاک (29 پاسخ)
حدس گلادباخ (80 پاسخ)
تکنیک حل معادله (4 پاسخ)
برای سفر انسان به مریخ، چه امکاناتی لازم است و این سفر چه مد (1 پاسخ)
مختصات رئوس مربع ها چگونه بدست می آید؟ (4 پاسخ)
جلوگیری از انتشار میدان مغناطیسی (9 پاسخ)
چرا پروتون سبکتر از کوارک است؟ (4 پاسخ)
آزمایش لوله پرتو کاتدی (20 پاسخ)
سفر در زمان با خواب مصنوعی (0 پاسخ)
پارادوکس EPR (8 پاسخ)
تناقض در دو جنبه اصل نسبیت؟ (29 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (13 پاسخ)
آهنربای النیکو (1 پاسخ)
چطور میتونم خلاء درست کنم؟! (8 پاسخ)
تیر رعد و برق (6 پاسخ)
کرم‌چاله چیست؟ (0 پاسخ)
آیا بشقاب پرنده ها وجود دارند؟ (0 پاسخ)
چرا سیارات چشمک نمی زنند؟ (0 پاسخ)
آیا فضا منحنی است؟ (0 پاسخ)
درخواست پیشنهادات شما در مورد بدست آوردن مقدار زیادی الکترون (3 پاسخ)
فرمول بسیار ساده تخمین فاصله ماهواره از زمین (0 پاسخ)
نیروی گرانش از کجا پدید می آید منشا آن چیست؟ (46 پاسخ)
موشک کاغذی با کاغذ آچار (0 پاسخ)
زنون هگزا فلوراید؟ استدلالش چیه؟ (0 پاسخ)
آب رو بدون انر‌ژي به بالا هدايت كردن (34 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی (51 پاسخ)
تلپورت یا انتقال آنی در فضا (1 پاسخ)
مساله ساده در «دقت اندازه گیری» (2 پاسخ)
عدد بعدی را بیابید (10 پاسخ)
جزوه لیزر پیشرفته 1 (0 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خود را از دست مي‌دهد؟ (38 پاسخ)
طول پلانک (14 پاسخ)
زمین تخت گرایان (183 پاسخ)
جهت مولکول‌های مغناطیسی در یک قطعه آهنی و یک آهنربا (1 پاسخ)
دو سؤال بنیادین که می تواند اعتبار نسبیت را به چالش بکشد (26 پاسخ)
منظور معادله E=mc2 چیه؟! (6 پاسخ)
چرخش به دور درخت با سرعت نور (21 پاسخ)
كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟ (69 پاسخ)
آونگ پوشه خونف (2 پاسخ)
سوال جواب بده و بپرس (509 پاسخ)
جـنـگنـده ها و اســلحــه های بــرتــر (107 پاسخ)
برانگیخته شدن الکترون (3 پاسخ)
نظریه انتهای فضا (29 پاسخ)
ضد جاذبه (4 پاسخ)
مقالات فیزیک
چطور آروغ یک نوزاد را بگیریم؟
حیات اولیه بر روی زمین، کجا شکل گرفته است؟
دیدنی‌هایی هیجان‌انگیز از یک کهکشان مارپیچی
ورزش‌هایی که برای سلامت مغز مفید هستند
کاهش بروز مرگ و میر در اثر سرطان
حلقه‌ی هیدروژنی عجیب در اطراف یک کهکشان
ساخت میکرولیزر با استفاده از فناوری نانو
چطور علائم ناشی از کشیدگی‌ پوست را درمان کنیم؟
زمان غذا خوردن چه اهمیتی دارد؟
راز سالم ماندن مغز باستانی انسان
میلیاردر ژاپنی به دنبال شریکی برای سفر به ماه می‌گردد!
حرکات کششی که باید قبل و بعد از دویدن انجام داد
تاردیگراد در مقابل گرمایش جهانی ضعیف است
آتشفشان‌های جوان بر روی سیاره‌ی ناهید
آمار مرگ در اثر عوارض الکل چقدر است؟
اختراع دستگاهی برای زنده نگه داشتن کبد در خارج بدن
چگونه درختان می‌توانند هزاران سال عمر کنند؟
اتمسفر مریخ نَشتی دارد
چطور در مصرف بنزین صرفه‌جویی کنیم؟
جایگزین ورزش پیدا شد؟
کشف ساختاری جدید و عجیب در کهکشان راه‌شیری
کشف راهی جدید برای افزایش طول عمر
کیست تخمدان چیست و چگونه آن را درمان کنیم؟
چرا هر ساله واکسن‌ جدیدی برای آنفلوآنزا ساخته می‌شود؟
نگاهی دقیق‌ به لایه‌های نازک یخ
کشف ژنوم مار کبرای هندی چه اهمیتی دارد؟
چطور طلای اصل را از تقلبی تشخیص دهیم؟
نوشیدن منظم چای چه تاثیری بر روی قلب دارد؟
تماشای کهکشانی زیبا به‌یاد خاندان هرشل
از اثر گلخانه‌ای چه می‌دانید؟
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
هوش‌مصنوعی چقدر منصفانه عمل می‌کند؟ (0+)
موسیقی زبانی جهانی است (0+)
رصد برخورد دو کهکشان در اعماق کیهان (0+)
چگونه بوی بدن را ازبین ببریم؟ (0+)
تمرین یوگا چه تاثیری بر روی مغز انسان می‌گذارد؟ (0+)
سرگردانی اجرامی عجیب در کهکشان (0+)
راهی جدید و موثر در تشخیص سرطان (0+)
مرکز کهکشان راه‌شیری چه شکلی است؟ (0+)
زمین، بدون آب چه شکلی دارد؟ (0+)
جریمه‌ای سنگین در راستای ترک یک عادت کُشنده (0+)
چطور به یک مرد جذاب تبدیل شویم؟ (0+)
رصد یک کهکشان مارپیچی عجیب (0+)
آمار وحشتناک جنگل‌زدایی در آمازون (0+)
آیا می‌توان شخصیت انسان‌ها را تغییر داد؟ (0+)
ساخت مدل سه‌بعدی کبد انسان (0+)
ادامه ...