Tech

นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นสัญญาณแปลก ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิธีการจัดเรียงอิเล็กตรอน

การทำความเข้าใจปรากฏการณ์ของตัวนำยิ่งยวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำไฟฟ้าที่ไม่มีความต้านทานที่สร้างความร้อนและระบายพลังงาน เป็นความฝันอันยาวนานของนักฟิสิกส์โซลิดสเตต นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องสำรวจหัวข้อที่ซับซ้อนมากมายที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจด้วยผลลัพธ์และการสังเกตที่คาดไม่ถึง

ขณะที่ศึกษาพฤติกรรมของอิเล็กตรอนในวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่มีธาตุเหล็ก (IBSCs) นักวิทยาศาสตร์ที่ มหาวิทยาลัยโตเกียว สังเกตเห็นสัญญาณแปลก ๆ เกี่ยวกับวิธีการจัดเรียงอิเล็กตรอน นักวิทยาศาสตร์เรียกการจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบใหม่นี้ว่าคลื่นความเป็นพิษ

คลื่นความเป็นพิษนี้คาดว่าจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจปฏิสัมพันธ์ของ อิเล็กตรอน ในตัวนำยิ่งยวด

ศาสตราจารย์ Shik Shin จากสถาบัน Solid State Physics แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวกล่าวว่า “IBSCs ให้คำมั่นสัญญามากมายตามที่พวกเขาทำ สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า Image showing namaticity wave วัสดุตัวนำยิ่งยวด ซึ่งเป็นข้อกังวลที่สำคัญ พวกเขายังใช้ส่วนประกอบวัสดุที่แปลกใหม่น้อยกว่าเพื่อให้ทำงานได้ง่ายขึ้นและถูกกว่า วัสดุต้องถูกทำให้เย็นลงจนต่ำกว่าศูนย์หลายร้อยองศาเพื่อกระตุ้นความสามารถในการนำยิ่งยวดของตัวอย่าง และสิ่งที่น่าสนใจก็เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทำความเย็นนี้”

Image showing namaticity wave

คลื่นความเป็นกลาง ภาพที่ถ่ายด้วยเลเซอร์ PEEM ซึ่งแสดงการจัดเรียงอิเล็กตรอนในตัวอย่างวัสดุ IBSC ในเทคนิคนี้ รูปภาพต่างๆ ทำจากแสงเลเซอร์ที่ส่องสว่างตัวอย่างในสองทิศทางที่แตกต่างกัน การแบ่งแยกเชิงเส้น (LD) หมายถึงความแตกต่างระหว่างภาพที่เกิดจากทิศทางการส่องสว่างทั้งสองนี้ ช่วยให้คุณเห็นรายละเอียดที่คุณไม่สามารถมองเห็นได้ เช่น ในกรณีนี้ การกระจายตัวของอิเล็กตรอน © 2021 Shin et al.

“ในขณะที่ IBSC เย็นลงถึงระดับหนึ่ง พวกเขาแสดงสถานะที่เราเรียกว่าความไม่เป็นกลางทางอิเล็กทรอนิกส์ นี่คือจุดที่โครงผลึกของวัสดุและอิเล็กตรอนที่อยู่ภายในนั้นดูเหมือนจะจัดเรียงต่างกันไปตามมุมที่คุณมอง หรือที่เรียกว่าแอนไอโซโทรปี เราคาดว่าวิธีการจัดเรียงอิเล็กตรอนจะแนบชิดกับวิธีการจัดเรียงโครงตาข่ายคริสตัลโดยรอบ แต่การสังเกตล่าสุดของเราแสดงให้เห็นบางสิ่งที่แตกต่างและน่าประหลาดใจมาก”

โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า laser-PEEM (กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบปล่อยแสง) นักวิทยาศาสตร์ IBSC ที่มองเห็นได้ในระดับจุลทรรศน์ พวกเขาคาดว่าจะเห็นรูปแบบที่คุ้นเคยซึ่งทำซ้ำทุกๆ สองสามนาโนเมตร (หนึ่งในพันล้านของเมตร) และแน่นอน ตะแกรงคริสตัลก็แสดงลวดลายนี้ แต่ที่น่าประหลาดใจคือ ทีมงานพบว่ารูปแบบของอิเล็กตรอนมีการทำซ้ำทุกๆ สองสามร้อยนาโนเมตรแทน

ผลการศึกษาสามารถเปิดประตูสู่การสำรวจเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองในสิ่งที่เป็นพื้นฐานของปรากฏการณ์ ของ ตัวนำยิ่งยวด.

ชินกล่าวว่า “ต่อไป ฉันหวังว่าเราจะสามารถทำงานร่วมกับนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีเพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับคลื่นความชั่วร้าย นอกจากนี้เรายังต้องการใช้เลเซอร์ PEEM เพื่อศึกษาวัสดุอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น ออกไซด์ของโลหะ เช่น คอปเปอร์ออกไซด์ มันอาจจะไม่ชัดเจนเสมอไปว่าแอปพลิเคชั่นอยู่ตรงไหน แต่การทำงานเกี่ยวกับปัญหาของฟิสิกส์พื้นฐานทำให้ฉันประทับใจ”

อ้างอิงวารสาร:

  1. NS. Shimojima, Y. Motoyui, T. Taniuchi, C. Bareille, S. Onari, H. Kontani, M. Nakajima, S. Kasahara, T. Shibauchi, Y. Matsuda, S. Shin, “การค้นพบคลื่นแม่เหล็กในเหล็ก ตัวนำยิ่งยวดตาม” วิทยาศาสตร์: 3 กันยายน 2564 DOI: 10.1126/science.abd6701

  • ตรังủ
  • ธุรกิจ

  • อาหาร
  • ไลฟ์สไตล์
  • เทค

  • กลยุทธ การตลาดดิจิทัล (ดิจิทัลมาร์เก็ตติ้ง)
  • Back to top button