09:59
Comentarii Adauga Comentariu

_ Material paradoxal o combinație de trei faze diferite simultan, au descoperit fizicienii cuantici

_ Material paradoxal o combinație de trei diferite faze simultan, fizicienii cuantici descoperă

Materialele care arată ca mozaic de plăci triunghiulare la nivel atomic au uneori proprietăți paradoxale, iar fizicienii cuantici au aflat în sfârșit de ce.

Folosind un combinație de tehnici de calcul de ultimă oră, oamenii de știință au descoperit că, în condiții speciale, aceste materiale cu model triunghiular pot ajunge într-o combinație de trei faze diferite în același timp. Fazele concurente se suprapun, fiecare luptă pentru dominație. Drept urmare, materialul devine în mod contraintuitiv mai ordonat atunci când este încălzit, spun oamenii de știință pe 19 octombrie în Physical Review X.

„Acesta este un teritoriu neexplorat”, spune autorul principal al studiului, Alexander Wietek, coleg de cercetare la Centrul pentru Fizică Cuantică Computațională (CCQ) al Institutului Flatiron din New York. „Experimentaliștii au văzut aceste proprietăți deosebite, dar nu știau ce fac electronii individuali din materiale. Rolul nostru ca teoreticieni este să înțelegem de jos în sus ce se întâmplă de fapt.”

Descoperirile ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte materiale pentru electronicele viitoare, spune Wietek. Acest lucru se datorează faptului că proprietățile ciudate, spune el, indică o stare evazivă a materiei căutată pentru o potențială utilizare în calculul cuantic de corectare a erorilor.

Co-autorii lui Wietek din noua lucrare includ un coleg de cercetare CCQ Riccardo Rossi , cercetătorul CCQ Miles Stoudenmire și directorul CCQ Antoine Georges.

Cercetătorii au investigat modul în care se comportă electronii din materiale. Electronii determină aproape toate proprietățile unui material, de la magnetism la conductivitate și chiar culoare.

Înțelegerea comportamentului colectiv al electronilor este o sarcină monumentală. Când două particule interacționează, ele devin încurcate mecanic cuantic una cu cealaltă. Chiar și odată ce sunt separați, soarta lor rămâne împletită și nu pot fi tratate separat.

Comportamentul electronilor dintr-un material depinde de structura atomilor, iar aranjamentul triunghiular al rețelei este fascinant. . Asta pentru că electronii au un spin, care poate îndrepta fie în sus, fie în jos. Un electron ar putea, de exemplu, să dorească să aibă o direcție de rotație diferită de cea a vecinilor săi. Dar într-un triunghi cu trei atomi și doar două direcții de rotație, „cineva va fi întotdeauna nefericit”, spune Wietek. „Acest lucru face ca sistemul să fluctueze, deoarece nu știe cu adevărat ce să facă”. Fizicienii cuantici numesc aceasta „frustrare geometrică”.

Experimentaliştii observaseră anterior un comportament neaşteptat în materialele cu reţele triunghiulare, cum ar fi în straturi răsucite de diseleniră de wolfram sau nitrură de bor. Wietek și colegii săi au investigat prin crearea unui model simplu pentru a vedea ce fac electronii. Modelul lor este o rețea de triunghiuri, fiecare punct de legătură servind ca un loc în care electronii îl pot locui. Fiecare site poate găzdui până la doi electroni atâta timp cât au spini opuși. În model, existau la fel de mulți electroni câte locuri.

În ciuda aparentei simplități a modelului, calcularea comportamentului electronilor colectivi a fost descurajantă. Prin urmare, cercetătorii au combinat trei metode de calcul diferite, fiecare aducând puncte forte unice problemei. Folosirea atât de multe abordări pentru a aborda o problemă este o schimbare culturală recentă în domeniu, care le permite fizicienilor să abordeze probleme mai spinoase, spune Wietek.

Cercetătorii ar putea modifica condițiile din modelul lor prin creșterea temperaturii sau modificarea interacțiunii puterea dintre electroni. Temperaturile mai ridicate oferă electronilor mai multă energie, de obicei, determinându-i să fluctueze mai mult. O putere de interacțiune mai puternică are ca rezultat stabilirea electronilor într-un singur loc, un fenomen numit localizare.

Cercetătorii și-au efectuat calculele cu diferite temperaturi și puteri de interacțiune. Ei au observat că modelul a trecut de la o fază metalică la o fază izolatoare. Faza de izolare a fost deosebit de interesantă. De obicei, creșterea temperaturii face ca electronii să fluctueze liber și să acționeze cu o dezordine mai mare. Dar, în cazul rețelei triunghiulare, electronii au preferat să se localizeze și să devină mai ordonați pe măsură ce termostatul se ridica.

Privind ceea ce fac electronii, cercetătorii au descoperit cauza acestui efect paradoxal: electronii încercau să se organizeze simultan în trei moduri concurente. Pe măsură ce temperatura materialului creștea, acest efect s-a rupt, iar materialul a devenit mai ordonat.

În prima dintre cele trei încercări de ordonare, electronii au încercat să creeze coloane alternative de electroni îndreptate fie în sus, fie în jos.< /p>

În a doua ordine, electronii s-au înclinat. În timp ce spinul unui electron poate îndrepta fie în sus, fie în jos, acesta se poate înclina într-un unghi. În acest caz, cei trei electroni din fiecare dintre triunghiurile rețelei se orientează astfel încât unghiurile lor să fie răspândite, fiecare unghi separat cu 120 de grade.

A treia ordonare a fost cea mai incitantă. Electronii s-au aliniat astfel încât unghiurile lor de rotație au avut un model de răsucire la dreapta sau la stânga în trei dimensiuni, cu spinurile fluctuând constant. Această configurație ar putea indica faptul că sistemul formează o stare a materiei numită lichid de spin chiral. O astfel de fază este de dorit pentru utilizare în computerele cuantice pentru a evita erorile.

Totuși, modelul cercetătorilor nu a dezvăluit toate secretele materialelor cu rețea triunghiulară. De exemplu, unele astfel de materiale prezintă supraconductivitate, în care electronii circulă liber fără a pierde energie, ceea ce cercetătorii nu au observat. În continuare, ei plănuiesc să-și repete modelul cu cantități diferite de electroni pentru a vedea dacă apare supraconductivitate.

„Acum este un moment cu adevărat interesant, deoarece metodele pe care le avem ne permit să facem declarații despre aceste sisteme”, Wietek. spune. „Acest lucru s-a schimbat în ultimii cinci ani, astfel încât aceste metode au devenit suficient de puternice pentru a aborda aceste probleme care în deceniile înainte au fost considerate prea grele.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Vreți privatizarea Sănătății? UK. Pacienții cu cancer în stadiul patru au „rămaș blocați de ambulanțe” după ce sistemul a fost externalizat

Colecționar de înfrângeri cu Real Madrid, Jurgen Klopp își explică neputința: 'Noi am avut nouă şuturi pe poartă, iar ei au avut doar unul'

Cine câștigă de pe urma razboiului. Acțiunile producătorilor de echipamente militare au depășit S&P 500, pe fondul războiului din Ucraina

Salt puternic în clasament pentru Irina Begu după calificarea în optimi

Rusia și China vor să construiască o bază științifică pe Lună

_ Mark „Bomber” Thompson nu a acceptat creditul ipotecar și riscă să piardă casa din Port Melbourne cu 1,75 milioane de dolari

Cum acționau USR-iștii anilor '50. Ion Cristoiu: Corespondentului voluntar al „Scînteii” care demască uneltirile duşmanului de clasă trebuie să i se asigure protecţie!

_ Anunțul care îi vizează pe milioane de români! Statul va acorda noi sume de bani pentru pensionari

Hibaut Courtois face o tiradă bizară împotriva fanilor care l-au lipsit de respect pe Twitter

_ Speculații „F.E.A.” a lui Daniel Ricciardo mesajul de pe casca lui are un înțeles FOARTE ascuțit

_ Șeful feroviar ia spus să-i aducă pe navetiști înapoi de la birou ÎNCĂ lucrează în principal de acasă

_ Personalul pașapoartelor se confruntă cu o mulțime furioasă în timp ce sute de clienți frustrați de întârzieri se întâlnesc la birouri

_ China �Se mută acum, aparent, pentru a �ncepe procesul de preluare a controlului asupra lumii� � Frank Gaffney despre acțiunile recente ale Chinei

_ ScoMo furios își urmărește rechinii trecând în LNR, în timp ce Albo zâmbește în timp ce iepurașii lui câștigă mare

_ �A Lapdog for Pelosi� � Echipa Trump �i arată pe marele ecran Liz Cheney-George Bush Meme la Raliul Casper, Wyoming

_ George Kambosos Jr i-a oferit lui Anthony Mundine un iad la lupte - în timp ce campionul dezvăluie un regim de antrenament nebunesc

_ Embargoul militar impus Libiei este 'apă de ploaie' (raport ONU)

_ DANNY MURPHY: Scenele din afara finalei Ligii Campionilor m-au bucurat că fiul meu nu a putut participa

_ Cântăreața de operă Viktoria Bolonina își dezvăluie lupta sfâșietoare cu cancerul la creier

_ Rusia bombardează masiv orașele din Donbas pentru a încercui forțele ucrainene

_ Mergeți o milă în locul Reginei, apoi spuneți că nu are rost, argumentează MAUREEN LIPMAN

_ Seful Scoției Steve Clarke îl cheamă pe Allan Campbell să înfrunte Ucraina în semifinala play-off-ului Cupei Mondiale

_ EMILY PRESCOTT: DJ Fat Tony refuză să facă cereri de cântece

_ Camila Cabello arată superb în timp ce face o performanță energică în finala Ligii Campionilor

_ EVALUAREA JUCĂTORILOR: Thibaut Courtois a produs un masterclass de portar pentru Real Madrid

Un singur jucător de teren al Real Madrid este evaluat peste șase din 10 de către L'Equipe

_ Cuplul se arată din neatenție făcând SEX în timpul bar mitzvah virtual pe Zoom

_ Kylie Jenner pune în evidență factorul glam în topul îndrăzneț din plasă transparentă în timpul „shoot dayz”

_ Payne Haas printre primii jucători „numiți pentru NSW” cu pistolul lui Panthers care a fost chemat și Rooster a fost respins

_ Video| Incendiu la Botoșani: O casă a ars în totalitate. Focul ar fi pornit de la o țigară lăsată aprinsă

_ VIDEO Liverpool e supărată pe francezi, deșii huligani săi au mers cu bilete false la finala Ligii Campionilor: Se cere o anchetă pentru incidente

_ Aproape 700 de copii au fost răniți sau uciși în Ucraina

_ Din cauza restricţiilor din China legate de Covid-19, Toyota reduce din nou planul de producţie de vehicule la nivel mondial pentru iunie

_ Cum să faci Tim Tams acasă: antrenorul de sănătate îți împărtășește rețeta „genială” folosind biscuiți Biscoff

_ Andrew Bogut o critică pe Liz Cambage după acuzațiile șocante că ea „a numit-o maimuțe pe baschetbalistii nigerieni”

_ Nu cum îmi place mie! Autorul War Horse, Michael Morpurgo, spune că piesele lui Shakespeare „au nevoie de puțină editare”

_ Nicole Scherzinger uimește într-o rochie mini și o jachetă de piele în timp ce se îndreaptă spre o ieșire la Londra

_ Queen va rata Epsom Derby-ul doar pentru a treia oară, deoarece intenționează să „șină ritmul” în weekendul Jubileului

_ Tensiuni ridicate în Ierusalim înainte de Marşul Steagului. Forţele de ordine au fost mobilizate

_ Cum trăiește cel unu la sută

_ Rețelele de socializare polarizează societatea și distrug moștenirea creștină, avertizează Arhiepiscopul de Canterbury

_ Complet vaccinat și dublu impulsionat guvernatorul Californiei Newsom a fost testat pozitiv pentru COVID

_ Cifrele finalei Ligii Campionilor

_ Focar de COVID-19 în cabinetul lui Olaf Scholz, după o vizită în țările africane

_ Aglomerație la vama Isaccea: Peste 100 de camioane așteaptă să treacă Dunărea cu bacul în Ucraina

_ VIDEO UEFA Explică premiera de la finala Ligii Campionilor: Întârzierea fără precedent a fost provocată de huliganii lui Liverpool

_ Zelenski aşteaptă "veşti bune" din partea partenerilor occidentali privind asistenţa în apărare

_ Scene incredibile în București: Mașina de filaj de la Antidrog a fost săltată de Poliția Locală, chiar în timpul unui flagrant

_ Un bărbat de 58 de ani a murit într-un accident rutier pe DN 15 B, în Neamț

_ Un bărbat a suferit arsuri pe față și mâini, după ce și-a aprins țigara lângă ușile proaspăt vopsite

_ PREZENTUL FĂRĂ PERDEA Marius Oprea / Putin, Biserica şi Dumnezeu călare pe tanc

_ Omul lui Emmanuel Macron reacționează, după ce huliganii lui Liverpool au provocat haosul în Paris: 68 de persoane au fost arestate

_ VIDEO Stare de alertă în Ierusalim: Se pregătesc lupte violente cu ocazia Marșului drapelului

_ Bella Hadid arată pielea în două costume de baie în timp ce ea și iubitul Marc Kalman se bucură de Antibes, Franța

_ SUA își exprimă îngrijorarea după ce șeful ONU pentru drepturile omului a vizitat China

_ Sondajul arată că 86% din public este mulțumit de Regina

_ Document - 92 de foști parlamentari de peste Prut i-au scris lui Klaus Iohannis: 'Riscul unei invazii rusești în Republica Moldova nu poate fi neglijat'

_ Vedeta de realitate, doamna Juicy Baby, anunță că a fost externată din spital după ce a suferit un accident vascular cerebral

_ Cei mai mari dușmani ai lui Putin au făcut conclav în Lituania. Scenariile de la Vilnius

_ La Rochelle a câştigat Cupa Campionilor europeni la rugby


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15

Nr. de articole la aceasta sectiune: 858, afisate in 15 pagini.