Uzay

Fizikçiler Bir Zaman Kristalinin Salınımını İlk Kez Filme Aldı

0

Fizikçiler ilk kez videoda esrarengiz bir madde durumunu yakaladılar.

Araştırma ekibi, bir tarama iletimli X-ışını mikroskobu kullanarak, oda sıcaklığında magnonlardan yapılmış bir zaman kristalinin salınımlarını kaydetti. Bunun, zaman kristalleri çalışmasında önemli bir ilerleme olduğunu söylediler.

Polonya’daki Adam Mickiewicz Üniversitesi’nden fizikçi Pawel Gruszecki, “Bu tür uzay-zaman kristallerinin ilk düşünüldüğünden çok daha sağlam ve yaygın olduğunu göstermeyi başardık” dedi.

“Kristalimiz oda sıcaklığında yoğunlaşır ve parçacıklar, izole bir sistemden farklı olarak onunla etkileşime girebilir. Dahası, bu magnonik uzay-zaman kristali ile bir şeyler yapmak için kullanılabilecek bir boyuta ulaştı. Bu, birçok potansiyel uygulamaya neden olabilir. “

Bazen uzay-zaman kristalleri olarak da adlandırılan ve yalnızca birkaç yıl önce var olduğu doğrulanan zaman kristalleri, adından da anlaşılacağı kadar büyüleyici. Normal kristallere çok benziyorlar, ancak ek bir özellik için.

Normal kristallerde, kurucu atomlar sabit, üç boyutlu bir ızgara yapısında düzenlenir – bir elmas veya kuvars kristalinin atomik kafesini düşünün. Bu yinelenen kafesler konfigürasyon olarak farklılık gösterebilir, ancak belirli bir oluşum içinde çok fazla hareket etmezler: sadece mekânsal olarak tekrar ederler.

Zaman kristallerinde atomlar biraz farklı davranır. Önce bir yönde, sonra diğer yönde dönerek salınırlar. Bu salınımlar – ‘tıkırtı’ olarak anılır – düzenli ve belirli bir frekansa kilitlenir. Böylece, normal kristallerin yapısının uzayda tekrar ettiği yerde, zaman kristallerinde uzayda tekrar eder. ve zaman.

Zaman kristallerini incelemek için bilim adamları genellikle magnon kuasipartiküllerinin aşırı soğuk Bose-Einstein yoğunlaşmalarını kullanırlar. Magnonlar gerçek parçacıklar değil, elektronların dönüşünün toplu uyarılmasından oluşur – bir spin kafesi boyunca yayılan bir dalga gibi.

Almanya’daki Max Planck Akıllı Sistemler Enstitüsü’nden Gruszecki ve meslektaşı fizik doktora öğrencisi Nick Träger liderliğindeki araştırma ekibi farklı bir şey yaptı. Radyofrekans akımı gönderebilecekleri bir antene manyetik bir permalloy şeridi yerleştirdiler.

Bu akım şerit üzerinde salınımlı bir manyetik alan oluşturdu ve manyetik dalgaların her iki ucundan da üzerine geldiği; bu dalgalar şeritteki magnonları uyardı ve bu hareketli magnonlar daha sonra tekrar eden bir modelde yoğunlaştı.

Träger, “Uzayda ve zamanda düzenli olarak tekrar eden magnon modelini aldık, daha fazla magnon gönderdik ve sonunda dağıldılar,” dedi Träger. “Böylelikle, zaman kristalinin diğer kuasipartiküller ile etkileşime girebileceğini göstermeyi başardık. Henüz kimse bunu bir videoda, bir deneyde doğrudan gösteremedi.”

Yukarıdaki video, şerit boyunca yayılan manyetik dalgayı göstermektedir ve Almanya’da Helmholtz Zentrum Berlin’deki BESSY II senkrotron radyasyon tesisinde MAXYMUS X-ışını mikroskobu kullanılarak saniyede 40 milyar kareye kadar filme alınmıştır.

Zaman kristalleri uzun zaman periyotları boyunca kararlı ve tutarlı olmalıdır, çünkü onlar – teorik olarak – mümkün olan en düşük enerji durumunda salınırlar. Ekibin araştırması, sürülen magnonik zaman kristallerinin kolayca manipüle edilebildiğini ve zaman kristallerini yeniden yapılandırmanın yeni bir yolunu açtığını gösteriyor. Bu, bir dizi pratik uygulama için maddenin durumunu açabilir.

Max Planck Akıllı Sistemler Enstitüsü’nden fizikçi Joachim Gräfe, “Klasik kristaller çok geniş bir uygulama alanına sahiptir,” dedi.

“Şimdi, kristaller yalnızca uzayda değil aynı zamanda zamanda etkileşime girebiliyorsa, olası uygulamaların başka bir boyutunu ekliyoruz. İletişim, radar veya görüntüleme teknolojisi potansiyeli çok büyük.”

Araştırma yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.

.

Profesör

ABD Yetkilileri Pfizer Aşısının Normal Dondurucu Sıcaklıklarında Depolanmasını Onayladı

Previous article

Hayal Etmiyorsun. İklim Değişikliği Alerjiye Neden Oluyor Mevsimler Daha Erken Başlıyor

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Uzay