کشف یک فلز کوانتومی جدید که رفتارهای بسیار عجیبی از خود نشان می‌دهد

محققان در مطالعه‌ای جدید، موفق به کشف نوعی جدید از فلزات کوانتومی شده‌اند که رفتارهای بسیار عجیبی از خود نشان می‌دهد. این فلزات که به عنوان “فلزات کوانتومی بحرانی” شناخته می‌شوند، پتانسیل ایجاد تحول در فناوری‌های آینده را دارند.

به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، در این فلزات جدید الکترون‌ها رفتاری بسیار متفاوت از آنچه که ما در فلزات معمولی می‌شناسیم، از خود نشان می‌دهند. این رفتار عجیب به دلیل پدیده‌هایی مانند “گذارهای فاز کوانتومی” و “توپولوژی الکترونیکی” است. همان‌طور که آب می‌تواند بین حالت‌های جامد، مایع و گاز تغییر کند، الکترون‌ها در این فلزات نیز می‌توانند بین حالت‌های مختلف تغییر کنند. اما این تغییرات در مقیاس بسیار کوچک و در دمای نزدیک به صفر مطلق رخ می‌دهند. توپولوژی الکترونیکی، این مفهوم به نحوه آرایش الکترون‌ها در فضا مربوط می‌شود. در این فلزات خاص، آرایش الکترون‌ها به گونه‌ای است که خواص بسیار عجیبی را ایجاد می‌کند.

محققان کشف کرده‌اند که دو پدیده به نام‌های “اتصال کوندو” و “مایعات اسپینی کایرال” نقش بسیار مهمی در ایجاد این رفتارهای عجیب در فلزات کوانتومی دارند. این پدیده‌ها باعث می‌شوند که الکترون‌ها به شکلی بسیار خاص با هم تعامل کنند و خواصی مانند “اثر هال” را به وجود آورند. اثر هال پدیده‌ای است که در آن جریان الکتریکی در یک ماده رسانا تحت تأثیر میدان مغناطیسی خم می‌شود.

این کشف می‌تواند به ما کمک کند تا مواد جدیدی با خواص بسیار خاص تولید کنیم. برای مثال، می‌توان از این مواد برای ساخت سنسورهایی با حساسیت بسیار بالا استفاده کرد که در زمینه‌های مختلفی مانند پزشکی و محیط زیست کاربرد دارند. همچنین، این کشف می‌تواند به بهبود عملکرد رایانه‌های کوانتومی کمک کند. با درک بهتر رفتار الکترون‌ها در این فلزات کوانتومی، می‌توانیم به فناوری‌هایی دست پیدا کنیم که امروزه حتی تصور آن‌ها نیز دشوار است. این کشف نشان می‌دهد که دنیای کوانتوم هنوز رازهای بسیاری برای کشف دارد و دانشمندان همچنان در حال کشف مرزهای جدید دانش هستند.