آخرين بروزرساني اين مطلب:
December 7, 2008 11:19 PM
 بررسي مواد پيچيده اي مانند نيمه هادي هاي دمابالا، به علت وجود بي نظمي و بسياري از تراكنش هاي رقابتي در مواد بلورين، با مشكل روبروست. دكتر تئودولوس كستي، از موسسه ي تحقيقات حالت جامد Forschungszentrum Jülich كه عضوي از انجمن هلمهولتز مي باشد، گفت: "اين امر، تشخيص نقش تراكنش هاي معين و به ويژه تصميم گيري در مورد اين كه آيا تراكنش هاي دفعي بين الكترون ها به تنهايي مي تواند نيمه هادگي دمابالا را توصيف كنند، مشكل مي سازد."
به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، اتم ها در يك شبكه ي نوري مي توانند به عنوان شبيه سازهاي كوانتومي براي بسياري از پديده هاي جالب مانند آنچه در بالا توصيف شد، به كار گرفته شوند. آن ها يك سامانه ي نمونه ي بسيار قابل انعطاف را در يك محيط تميز و كاملا كنترل شده ارائه مي دهند و براي مثال مي توانند الكترون ها را در ماده ي جامد به اصطلاح چگال شبيه سازي نمايند. در اين روشريال فيزيكدان ها اتم هاي فراسردي را درون يك ساختار بلوري و از طريق يك شبكه ي نوري معرفي مي نمايند و اين سامانه را به دلخواه بين حالت هاي فلزي و عايق، تغيير وضعيت مي دهند.
فيزيكدان ها با كمك اين شبيه ساز كوانتومي، موفق به شبيه سازي يكي از مهيج ترين پديده هاي الكترونيكي شدند: زماني كه تراكنش هاي بين الكترون ها بسيار قوي مي شود، يك فلز مي تواند به طور ناگهاني تبديل به عايق گردد. عايق بدست آمده كه موت (Mott) ناميده مي شود، احتمالا مهم ترين نمونه از حالتي از تراكنش هاي الكترونيكي در فيزيك ماده چگال و همچنين نقطه ي آغازي براي بررسي خاصيت مغناطيسي كوانتومي مي باشد. علاوه بر اين، خاصيت نيمه هادگي دمابالا در نزديكي اين عايق رخ داد.
نصب آزمايشي آن در Mainz اين امكان را مي دهد كه چگالي اتم ها و قدرت تراكنش دفعي بين اتم ها به طور مستقل از يكديگر ميزان شوند. با بررسي رفتار اتم ها تحت فشار و افزايش تراكنش ها، آزمايش كنندگان به رهبري پروفسور ايمانوئل بلوچ از دانشگاه جوهانز گوتنبرگ Mainz تونسته اند عايق موت را در گاز كوانتومي اين اتم ها آشكار سازند.
مقايسه اي كه با محاسبات نظري انجام شده توسط گروه هايي درJülich و Cologne صورت گرفت، منجر به ايجاد تفاهم خوبي بين نظريه و آزمايش شد. علاوه بر اين، محققين از طريق اين محاسبات نشان دادند كه يكي از روش هاي كليدي نظريه ي ماده ي چگال، مشهور به كلمه ي اختصاري DMFT (نظريه ي ميدان متوسط پويا)، نيز قابل كاربرد در سامانه هاي واقعي است. محققين انتظار دارند كه روش هاي نظري و آزمايش آن ها براي بررسي حالت هاي چندبدنه ي كوانتومي در شبكه ي نوري، به زودي توسط ديگر گروه ها مورد استفاده قرار گيرد.
اين مقاله با نام "فازهاي فلزي و عايق فرميون هاي تراكنش گر به شكل دفعي در يك شبكه ي نوري سه بعدي" در نسخه ي 5 دسامبر 2008 مجله ي ساينس چاپ شده است.
|
