İlk keşfedildi! Dördüncü durum: plazma ve katı arasındaki etkileşimin yeni etkisi
Plazma, düzensiz hareket eden elektronlar, iyonlar, atomlar ve moleküllerden oluşan sıcak bir gazdır.Yıldızların içini oluşturur, ancak bilim adamları bunları laboratuvarda yapay olarak üretmek için özel ekipman kullanabilirler. Plazma belirli koşullar altında laboratuar ekipmanının duvarı gibi bir katıya temas ederse, duvar temel ve kalıcı değişikliklere uğrayacaktır: Plazmadaki atomlar ve moleküller katı maddeler üzerinde birikebilir veya yüksek enerjili plazma iyonları atomlara çarpabilir. Katılardan yoksun, deforme oluyor ve hatta yüzeyini yok ediyor. Keele Üniversitesi'ndeki Teorik Fizik ve Astrofizik Enstitüsü'nden bir araştırma ekibi kısa süre önce şaşırtıcı bir yeni etki keşfetti:
Kırıldı Bahçe-Bilim Popülerleştirme: Yani katı malzemelerin iletkenlik gibi elektronik özellikleri, iyon etkisiyle kontrol edilebilir, son derece hızlı ve tersine çevrilebilir bir şekilde değiştirilebilir. Araştırma sonuçları "Physics Review Letters" da yayınlandı. Plazma fiziği ve malzeme bilimi alanlarındaki bilim adamları, 50 yılı aşkın süredir plazma ve katı arasındaki arayüz sürecini inceliyorlar. Ancak yakın zamana kadar katıların içinde gerçekleşen işlemler basitleştirilmiş bir şekilde anlatılıyordu. Bu nedenle, doğru tahmin imkansızdır ve yeni teknoloji uygulamaları genellikle deneme yanılma yoluyla keşfedilir. Kielin bilim adamları da uzun yıllardır plazma-katı arayüz üzerinde çalışıyorlar ve yeni deneysel teşhisler, teorik modeller ve teknik uygulamalar geliştiriyorlar.
Profesör Karsten Balzer, Jan-Philip Joost ve Michael Bonitz (soldan sağa), Keele Üniversitesi'ndeki Niclas Schlunzen süper bilgisayarını kullanarak, nanoyapılı katıları etkileyen yüksek enerjili plazma iyonları tarafından üretilen ultra hızlı elektron sürecini ilk kez anlattı; ortak yazar Maximilian Rodriguez Rasmussen (şekilde gösterilmemiştir) da bu araştırmaya önemli bir katkıda bulunmuştur. Resim: Siekmann, CAU
Ancak son yayınladıkları araştırmada, Profesör Michael Bonitz liderliğindeki araştırma ekibi yeni bir simülasyon doğruluğu seviyesine ulaştı. Katıdaki süreçleri yüksek zaman çözünürlüğü ile incelediler ve katının yüksek enerjili plazma iyonlarının bombardımanı altındaki reaksiyonunu gerçek zamanlı olarak gözlemlediler. Ekip, bu ultra hızlı süreçleri birkaç femtosaniye ve saniyenin binde biri ölçeğinde açıklamak için ilk kez sofistike çok parçacıklı kuantum mekanik simülasyon yöntemlerini uyguladı. İyonların katılarda elektronları önemli ölçüde uyarabileceği ortaya çıktı. Bu nedenle, iki elektron bir kafes pozisyonu işgal edebilir, böylece sözde çift sarılan oluşturabilir. Bu etki, grafen nanoribonlar gibi belirli nanoyapılarda meydana gelir.
Bu şeritler tek bir karbon atomu katmanından yapılmıştır ve son derece yüksek esneklik ve elektriksel iletkenlik gibi benzersiz mekanik ve elektriksel özelliklerinden dolayı nanoelektronik teknolojisinde kullanılabilirler. İki foton üretimini kontrol ederek, nanoribonların özelliklerini kontrol edilebilir bir şekilde değiştirmek mümkündür. Ek olarak, araştırmacılar bu etkinin aşırı soğuk gazların optik kafesinde de görülebileceğini tahmin edebilirler.Bu nedenle, Keele bilim adamlarının sonuçları plazma-katı etkileşimi alanının dışında bile büyük önem taşımaktadır. Şimdi, fizikçiler bu etkinin laboratuvarda üretilen plazmada deneysel olarak doğrulanabileceği en iyi koşulları arıyorlar.
"Boke Park" sonunda ilginç bir soru bırakıyor: Evrendeki madde hakkında kaç durum biliyorsunuz? Eyaletler nelerdir?
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Keele Üniversitesi
Referans Dergi Literatürü: "Physics Review Letters"
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.121.267602
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
