"البصمة" التي اكتشفتها الإلكترونات

يكتشف الفيزيائيون تأثيرًا جديدًا في المعادن

ملحوظ: المنطقة التي يحدث فيها "kink" جامعة أوغسبورغ
قراءة بصوت عال

في ترددات معينة ، لم تعد الإلكترونات تتفاعل كما كان متوقعًا. وقد اكتشف الباحثون اوغسبورغ الآن. تفتح هذه "العقبات" في السلوك فرصة جديدة للحصول على معلومات حول "الحياة الداخلية" لما يسمى المواد المرتبطة.

تؤدي حركة المشاة في سوق ممتلئة والإلكترونات الموجودة في المعدن إلى سلوك مشابه للغاية: لكي لا تصطدم ، يتعين على كل من البشر والإلكترونات تفادي بعضهم البعض. يسمى هذا التأثير المكاني على الحركة "الارتباط". في حالة حركة الإلكترونات في المعدن حيث تلعب تأثيرات فيزياء الكم دورًا حاسمًا ، يمكن أن يكون لهذه الارتباطات عواقب وخيمة. على وجه الخصوص ، فإنها تحدد الخصائص الفيزيائية للعديد من المواد. اكتشف الفيزيائيون الآن حول البروفيسور ديتر فولهاردت من جامعة أوجسبورج تأثيرًا جديدًا ناجم عن الارتباطات بين الإلكترونات. وقد ظهرت نتائجهم في مجلة Nature Physics.

العلاقة بين الطول الموجي والتردد حاسمة

على الرغم من أن الإلكترونات عبارة عن جزيئات ، إلا أن لها أيضًا طابع موجة. لديهم الطول الموجي وبالتالي التردد الذي يعتمد على الطول الموجي. يمكن ملاحظة هذه الخاصية أيضًا بواسطة مكبر صوت: كلما كانت النغمة أعلى ، أي كلما زاد التردد ، قل الطول الموجي المصاحب الذي يتذبذب فيه الغشاء. إن اعتماد تردد الموجة على طول الموجة يسمى التشتت. في مادة مترابطة ، يتأثر تشتت موجات الإلكترون بشدة بالصد المتبادل للإلكترونات.

جنبا إلى جنب مع زملاء من شتوتغارت وغوتنغن وإيكاترينبرغ (روسيا) ، نجح علماء أوجسبورج الآن في فهم تشتت الإلكترونات في المعادن المرتبطة بشكل أكثر دقة. حسبوا أن العلاقة بين التردد وطول الموجة يمكن أن تتغير فجأة في ترددات معينة. يتجلى هذا السلوك الغريب في شكل منحنى حاد إلى حد ما في منحنى التشتت. هذه المكامن هي نتيجة للعلاقات المكانية المحددة بين الإلكترونات. هذا يعني أنه في ترددات معينة لا تتفاعل الإلكترونات كما كان متوقعًا.

"شبك" كبصمة

يعتمد مدى وضوح المنعكس وعلى أي تواتر يحدث في التشتت على قوة الارتباط وبالتالي يمثل شيئًا مثل بصمة مميزة للتفاعل بين الإلكترونات ، وهذه النتيجة عامة جدًا وهي بالتالي تقريبًا لكل معدن أن نتوقع ، والتي ترتبط ارتباطا كبيرا الإلكترونات. في الواقع ، في الأشهر القليلة الماضية ، تم اكتشاف مثل هذه التجاعيد في تشتت العديد من المواد - ولكن أصولها كانت محيرة تماما. عرض

تسمح لنا نتائج العلماء الآن باستخدام مكامن الخلل للعثور على معلومات غير متوقعة حول "الأعمال الداخلية" للمواد المرتبطة. وبالتالي ، تعد هذه العقبات مفتاحًا جديدًا لفهم خصائص المواد ، مثل الموصلات الفائقة عالية الحرارة وأكاسيد المعادن ، والتي تعتبر بالغة الأهمية للبحث الأساسي وكذلك للتطبيقات التكنولوجية الحديثة.

(جامعة اوغسبورغ ، 20.02.2007 - NPO)