
اكتشف باحثان من مختبر بروكهافن Brookhaven الوطني لوزارة الطاقة الأمريكية حالة جديدة لمادة مغناطيسية أثناء دراستهم لها.
هذه الحالة عبارة عن نمط لم يسبق أن شوهد لـ - اللّف المغزلي للإلكترون (1) - العزم المغناطيسي (2) "باتجاه عقارب الساعة ويشار إليه بـ ↑ أو العزم المغناطيسي "عكس اتجاه عقارب الساعة" (3) ويشار اليه بـ ↓- يحملها كل إلكترون. وهو يتألف من مزيج من اللف المغزلي عالي النظم highly ordered واللف المغزلي عديم النظم (مضطرب النظم) highly disordered.
يشار إلى اللف المغزلي عالي النظم باسم "اللف المغزلي البارد"، في حين يشار إلى اللف المغزلي مضطرب النظم بـ "الساخن"، مما دفع الباحثون إلى أن يطلقوا على الحالة الجديدة "نصف نارية Half Fire" و "نصف ثلجية Half Ice". اكتشفوا هذه الحالة أثناء دراسة نموذج أحادي البعد لنوع من مادة مغناطيسية تسمى فريمغناطيس (4).
"نصف نارية ونصف ثلجية" حالة ملحوظة ليس فقط لأنه لم تشاهد من قبل، ولكن أيضًا لأنها قادرة على التحوّل المفاجيء والسريع جدًّا بين حالات المادّة في درجة حرارة معقولة ومحدودة وضيقة النطاق بشكل فائق. يمكن أن تؤدي هذه الظاهرة في يوم من الأيام إلى تطبيقات في صناعات تكنولوجيا الطاقة وتخزين المعلومات.
نشر الباحثان ويغو ين Weiguo Yin وألكسي تسفيليك Alexei Tsvelik نتائج دراستهما (5) في 31 ديسمبر 2024 في مجلة Physical Review Letters (PRL).
وقال ين: "إن العثور على حالات جديدة ذات خصائص فيزيائية غريبة - والقدرة على فهم التحول بين تلك الحالات والسيطرة عليها - تعتبر مسائل محورية في مجالات فيزياء المواد المكثفة وعلم المواد". "يمكن أن يؤدي حل هذه المشكلات إلى تقدم كبير في تقنيات، مثل الحوسبة الكمومية والإلكترونيات الدورانية (6) [وهي دراسة الدوران الذاتي للإلكترون والعزم المغناطيسي المرتبط به]".
وأضاف تسفيليك، "النتائج التي توصلنا إليها قد تفتح بابًا جديدًا لفهم الأطوار والتحكم في التحول بينها في مواد معينة".
في هذه الدراسة الحالية، اكتشف ين وتسفيليك أن حالة "نصف نارية نصف ثلجية" لها حالة مقابلة وغير ظاهرة، حيث تتحول من اللف المغزلي الحار إلى البارد والعكس. أي أن اللف المغزلي الحار يصبح باردًا والعكس بالعكس، مما دفعهم إلى تسمية الحالة بـ "نصف ثلجية النصف الناري".
يكشف النموذج أن التحول بين الحالتين (من حالة إلى آخرى) يحدث على مدى نطاق درجة حرارة فائق الضيق، وقد اقترح ين وتسفيليك بالفعل طرقًا محتملة لاستخدام ذلك في تطبيقات مستقبلية. على سبيل المثال، في تقنيات التبريد. يمكن أيضًا استخدام هذه الظاهرة كأساس لنوع جديد من تقنية تخزين المعلومات الكمومية التي تكون هذه الحالة بمثابة وحدات تخزين bits (بتات) (7).
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1- https://ar.wikipedia.org/wiki/لف_(فيزياء)
2- https://ar.wikipedia.org/wiki/عزم_مغناطيسي
3- https://testbook.com/physics/electron-spin
4- https://ar.wikipedia.org/wiki/مغناطيسية_فريتية
5- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.266701
6- https://ar.wikipedia.org/wiki/إلكترونيات_دورانية
7- https://ar.wikipedia.org/wiki/بت
المصدر الرئيس
وقت الشاشة والمشكلات الانفعالية لدى الأطفال: حلقة مفرغة؟
عدنان الحاجي
معنى قوله تعالى: ﴿وَالسَّمَاءِ ذَاتِ الرَّجْعِ ..﴾
الشيخ محمد صنقور
معرفة الإنسان في القرآن (13)
الشيخ مرتضى الباشا
معنى (نكل) في القرآن الكريم
الشيخ حسن المصطفوي
مميّزات الصّيام
الأستاذ عبد الوهاب حسين
الدم الزاكي وأثره على الفرد والجماعة
الشيخ شفيق جرادي
البعث والإحياء بعد الموت
الشيخ محمد جواد مغنية
البعض لا يتغيّر حتّى في شهر رمضان المبارك، فماذا عنك أنت؟!
الشيخ علي رضا بناهيان
أبو طالب عليه السلام المظلوم المفترى عليه (3)
السيد جعفر مرتضى
شروط استجابة الدعاء
الشيخ محمد مصباح يزدي
من لركن الدين بغيًا هدما
الشيخ علي الجشي
عروج في محراب الشّهادة
حسين حسن آل جامع
مشكاة اللّيل
فريد عبد الله النمر
كالبرق الخاطف في الظّلمة
أحمد الرويعي
يا جمعه تظهر سيدي
علي الخويلدي
شربة من كوز اليقين
أسمهان آل تراب
ما حدّثته أعشاش اليمامات
حبيب المعاتيق
وجهة
ناجي حرابة
أفق من الأنوار
زكي السالم
سأحمل للإنسان لهفته
عبدالله طاهر المعيبد
وقت الشاشة والمشكلات الانفعالية لدى الأطفال: حلقة مفرغة؟
معنى قوله تعالى: ﴿وَالسَّمَاءِ ذَاتِ الرَّجْعِ ..﴾
الإمام علي عليه السلام شهيد ليلة القدر
معرفة الإنسان في القرآن (13)
شرح دعاء اليوم التاسع عشر من شهر رمضان
من لركن الدين بغيًا هدما
عروج في محراب الشّهادة
ليلة الجرح
ليلة القدر: ليلة العشق والعتق
اختتام النّسخة الثالثة عشرة من حملة التّبرّع بالدّم (بدمك تعمر الحياة)