پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) :
جریان الکترونها نیروی محرک دنیای مدرن است. از وسایل خانگی گرفته تا تلفنهای هوشمند، رایانهها و نمایشگرهایی که هر روز از آنها استفاده میکنیم، همه به حرکت هدایتشده الکترونها وابستهاند.
به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert ؛ اما الکترونها از قوانین عجیب دنیای کوانتوم پیروی میکنند؛ قوانینی که رفتارهایی مانند برهمنهی کوانتومی را ممکن میسازد؛ حالتی که در آن ذرات میتوانند همزمان در چند وضعیت وجود داشته باشند تا زمانی که مشاهده شوند؛ مفهومی که با آزمایش ذهنی مشهور «گربه شرودینگر» شناخته میشود.
اکنون گروهی از فیزیکدانان دانشگاه میشیگان در مطالعهای تازه، دستگاهی به نام «فانوس دریایی الکترونی» (Electron Lighthouse) ساختهاند؛ سامانهای که میتواند تنها با استفاده از نور، پرتو الکترونها را در جهتی مشخص هدایت کند، بدون آنکه به منبع تغذیه یا میدان الکتریکی نیاز داشته باشد.
«استیون کاندیف»، استاد فیزیک و سرپرست این پژوهش، میگوید: «معمولاً الکترونها در یک ماده زمانی حرکت میکنند که میدان الکتریکی به آن اعمال شود و در مسیر خود بارها با اتمها برخورد کنند. اما در این روش، تنها با نور میتوان الکترونها را مستقیماً در یک جهت مشخص به حرکت درآورد، بدون اینکه هیچ میدان الکتریکی اعمال شود.»
هدایت الکترونها با دو پرتو لیزر
پژوهشگران با حمایت بنیاد ملی علوم آمریکا، دستگاهی ساختند که از دو پرتو لیزر با طول موجهای متفاوت (در محدوده فروسرخ و نامرئی طیف الکترومغناطیسی) استفاده میکند تا جریان الکترونها را در یک نیمهرسانا کنترل کند.
به گفته پژوهشگران، شگفتانگیزترین بخش این آزمایش آن بود که جریان تولیدشده آنقدر قوی بود که با دستگاه ساختهشده قابل اندازهگیری باشد.
در این روش، «جریان بالستیک» ایجاد میشود؛ یعنی الکترونها بدون برخوردهای مکرر، در مسیری مستقیم و با سرعت اولیه خود حرکت میکنند. این در حالی است که در مدارهای الکتریکی معمولی، حرکت الکترونها به دلیل برخورد مداوم با ناخالصیها و نقصهای موجود در ماده، پراکنده و نامنظم است.
حل یک چالش بزرگ
این دستگاه در مرکز نانوساخت دانشگاه میشیگان ساخته شد. پژوهشگران مجبور بودند روشی ابداع کنند که هنگام آزمایش، هیچ …
