الدراسة قيد التحميل....

العلماء يكتشفون شكلا جديدا من انصهار المادة

العلماء يكتشفون شكلا جديدا من انصهار المادة

أحمد نحاسأحمد نحاسأكتوبر 18, 20181min350
أحمد نحاسأحمد نحاسأكتوبر 18, 20181min350

ساعدت التجارب التي أجريت على مركبات المعادن الأرضية النادرة كلا من الفيزيائيين من معهد سكولكوفو للعلوم والتكنولوجيا الروسي ومعهد ” MIT” على اكتشاف شكل جديد من انصهار المادة ، والتي تطلق ضوءا بدلا من الحرارة.

يقول ألفرد تسونغ من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (الولايات المتحدة): “نحاول الآن إنشاء نظائر اصطناعية، حيث يمكن استخدامها كأساس لنظام تخزين البيانات ومسحها بمساعدة الضوء”.

Advertisement

تتمتع جميع العناصر والمركبات الكيميائية الموجودة في الكون بأربع أشكال مختلفة من المادة (صلبة، غازية، سائلة، بلازما). وقام العلماء بدراسة هذه الأنماط لقرون عديدة، ولا يمكنهم إلى الآن أن يعلنوا أنهم فهموا هذه العمليات بشكل كامل.

على سبيل المثال، لا يزال العلماء لا يفهمون تماما لماذا تظهر الفقاعات عندما يغلي الماء، وكيف تتحول إلى جليد وإلخ.

Advertisement

اكتشف تسونغ وزملاؤه بافل دولجريف وألكساندر روجكوف من معهد سكولكوفو للعلوم والتكنولوجيا، شكلا جديدا من انصهار المادة، عبر إجرائهم اختبارات غير طبيعية على الثلج أو مواد صلبة أخرى، ما يطلق عليه (موجة كثافة الشحنة )”، وفق مجلة “Nature Physics“.

موجة كثافة الشحنة – الطبيعة الخاصة لتوزيع الإلكترونات في سمك المادة، حيث يتم دمج حاملي الشحنات السالبة في “مجموعات” صغيرة ويتصرفون كجزء من نوع من الموجة الدائمة. لاحظ الفيزيائيون منذ زمن بعيد أن مثل هذه الهياكل من الإلكترونات متشابهة في بنية المواد الصلبة البلورية.

Advertisement

درس الفيزيائيون الروس والأجانب خصائص هذه الموجات التي تحدث داخل ألواح تيلوريد اليثيوم ، وهي مادة تستخدم على نطاق واسع اليوم في تحويل الحرارة إلى كهرباء.

ولدراسة هذه الخصائص، أطلق العلماء بهذه المادة (ألواح تيلوريد اليثيوم) ومضات قصيرة ولكنها قوية من الليزر، أجبرت الإلكترونات على التحرك، وكما كان يأمل العلماء فإن مراقبة تدمير موجات كثافة الشحنة يجب أن تساعدهم في الكشف عن أسرار جديدة لصهر المواد المتبلورة.

Advertisement

وبدلاً من ذلك، اكتشفوا نوعًا جديدًا من التحول الطوري. اتضح أنه من خلال ومضات ليزرية قوية بما فيه الكفاية، تبدأ الأمواج بالإنصهار بطريقة غريبة، ليست كما هو الحال في العادة، حيث ظهرت عيوب “نقطة” في هيكلها.

وتشبه هذه العيوب ما إن انصهرت إحدى المواد الصلبة العادية وظهر على سطحها العديد من المسامات المجهرية. حيث يحولون دون حركة الإلكترونات داخل المواد ذات موجات كثافة الشحنة ويحطموها إلى أجزاء.

Advertisement

من خلال رصد “انصهار” هذه الموجات وتجددها، اكتشف العلماء كيف تؤثر قوة ومضات الليزر ومدتها على هذه العملية، وهو أمر ضروري للبحث عن مواد اصطناعية ذات خصائص مشابهة. ويمكن، كما افترض من قبل الفيزيائيين، أن تستخدم كمخزن للمعلومات وأغراض أخرى.

Advertisement
أحمد نحاس

أحمد نحاس

مهندس مدني وصحفي في وكالة الأنباء "سبوتنيك"، وأعمل ككاتب في أكاديمية "أدميتاد" العربية. مهتم بالتكنولوجيا الحديثة والعلوم والتسويق الإلكتروني.



عن دراسة

مبادرة شبابية لإثراء المحتوى العلمي العربي وتهتم بكل ما هو جديد في المجال العلمي، ونقدم لقرائها آخر الدراسات والأبحاث العلمية لتزيد من وعيهم على أسس علمية. 


اتصل بنا



كن على اطلاع


الأقسام