فيزيائيون يرصدون تذبذبا بمادة غريبة يطلق عليها "الشيطان"

متابعة- واع
عثر علماء فيزياء، يدرسون مادة غريبة، على ظاهرة كمومية مهمة تم التنبؤ بها منذ عقود يطلق عليها اسم شيطان باينز نسبة إلى الفيزيائي الراحل ديفيد باينز الذي تنبأ بها.

ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التليكرام

ومن المتوقع أن يلعب "شيطان باينز" دورا مهما في مجموعة واسعة من الظواهر، مثل التحولات في أنواع معينة من أشباه المعادن والموصلية الفائقة.
وأوضح الفيزيائي بيتر أبامونتي، أنه" تم هذا الاكتشاف بالصدفة، وتمت رؤية هذه الإثارة عام 2018، واستغرق الأمر بعض الوقت لمعرفة ما هو عليه واتضح أنه وضع الشيطان هذا"، مؤكدا، أنه" عادة ما يكون "الشيطان" في العلم خصما افتراضيا للعلماء والفلاسفة ليحاججوا ضده في تجربة فكرية، لكن "شيطان باينز" مختلف تماما، لأنه نوع من plasmon - وحدة منفصلة من الموجات بين التموج عبر مجموعة من الإلكترونات، وتم وصف Plasmons على أنها التناظرية الكمومية للصوت في الغاز الكلاسيكي".
وأطلق باينز على هذا الطبق اسم "شيطان" تكريما لجيمس كلارك ماكسويل، الذي تصور شيطان ماكسويل، ولأنها حركة إلكترون مميزة، أوعندما تتلوى الموجة الصوتية في طريقها عبر مجموعة من الجسيمات، فإنها تهدأ ببطء مع توقف الاهتزاز. ومع ذلك، نظرا لـ"أصوات'' الكم، فإن Plasmon هو كل شيء أو لا شيء، مطلوب كمية محددة جدا من الطاقة لكل زيادة في التردد D.E.M.
ولا يوجد نقل للطاقة، لكن هناك تحولا في شغل النطاقات "الشيطان" وهو وضع جماعي محايد تم إخماده أو فحصه بواسطة مجموعة أخرى من الإلكترونات".
وشوهدت Plasmons ودُرست على نطاق واسع في معادن ثنائية الأبعاد، ولكن نظرا لأنها محايدة كهربائيا ولا تقترن بالضوء، فمن الصعب اكتشافها وهذا يقود إلى السترونتيوم روثينات.
وفي درجات حرارة منخفضة، تعمل المادة كموصل فائق، وفي درجات الحرارة المرتفعة، يصبح الأمر غريبا بعض الشيء، ويتحول إلى ما يُعرف بالمعدن السيئ، معدن لا تتصرف خصائصه بالضرورة بالطريقة التي نتوقعها".
وأظهر تحليل المتابعة، أن المرشح الأكثر ترجيحا كان "شيطانا"، وتمكن الفريق من تكرار الاكتشاف، وأثارت دراسة بعض خصائصه العديد من التساؤلات.
ويعتقد الباحثون، أن المعادن الأخرى المتعددة النطاقات قد تكون أماكن جيدة لدراستها لملاحظة كيف يمكن أن يتغير سلوكها في مجموعة من السياقات، وأن الدراسات عالية الدقة قد تكون ممكنة مع الفحص المجهري الإلكتروني.
ويأملون أن يجيب هذا على أسئلتهم الجديدة ويساعد في ابتكار نظرية أكثر اكتمالا وتطورا .