يك تيم تحقيقاتي از دانشكده علوم دانشگاه «پرينستون» آمريكا موفق شدند به رهبري يك محقق ايراني نوعي از الكترونها را كه بر روي سطح ماده واقع شده است، كشف كنند.
به گزارش ایسنا، اين الكترون جديد الكشف كه بر روي سطح ماده است، عملكردي همچون ابر قهرمانها دارد و ميتواند با سرعت زياد ناهمواريهاي دره مانند موجود بر روي سطوح ماده را بپيماييد و بعضي اوقات هم مستقيما از روي آنها عبور كند.
اين الكترونها كه براي اولين بار توسط گروه تحقيقاتي دانشگاه «پرينستون» كشف و ثبت شدهاند ميتوانند با گريختن از ناهمواري هاي موجود بر روي سطح مواد سرعت مدارهاي يکپارچه اي را که اطلاعات را با جرياني از الکترونها ميان ابزارهاي ارتباطاتي مختلف پردازش مي کنند افزايش دهند.
«علي يزداني» ـ فيزيكدان ايراني و رييس اين گروه تحقيقاتي ـ خاطرنشان كرد: الكترونهاي موجود بر روي سطح مواد ويژه و خاص آنيتومي با توجه به نوع رفتاري كه در سطح مولكول از خود نشان ميدهند، ميتوانند يا از روي مواد عبور كرده و بجهند و يا آن كه به طور مستقيم از ميان آنها عبور كنند.
بسياري از مواد «توپولوژيكي» مانند آنتيموان در دنياي اقتصاد اهميت ويژهاي دارند البته پيش از اين سطح غيرمعمول آنها مورد استفاده قرار نگرفته بود.
همچنين بخشي از چالشي كه اين دانشمندان با آن مواجه هستند، جريان متفاوت الكترونها را تنها در سطح ميسنجد.
يزداني خاطرنشان كرد: نقصهاي مواد تنها نميتوانند الكترون هاي واقع بر روي سطح را به دام بيندازند.
اين پژوهش و يافته جديد اين مورد را امكان ميدهد كه اتصالات سطح در تمام مواد براي انتقال بالاي انرژي به ويژه در بحث اتم مفيد واقع شود، از اين الكترونها ميتوان براي اتصال ميان وسايل كم مقياس هم استفاده كرد.
اين الكترون جديد يك ذره زيراتمي است كه الكترون هاي منفي را حمل ميكند و به دور هستههاي اتم ميچرخد و به واسطه نيروي مغناطيسي الكتروني نگهداشته ميشود.
همچنين اين الكترونها ميتوانند ميان اتمها در مواد محدود نظير كريستالها بحثي داشه باشند و آزادانه در داخل و يا بر روي مواد حركت كنند.
اين الكترون جديد واقع بر روي سطح مواد نسل جديدي در ميان ساير هم جنسان خود است؛ چرا كه نقش مهمي در بسياري از موارد مرتبط با صنايع، پزشكي و علم ايفا ميكند و ميتوان با آنها وسايل پيشرفتهتري ساخت.
در اكثر فلزات اين الكترونها هستند كه الكتريسته را جابجا ميكنند كه اين الكترونهاي واقع بر روي سطح تنها عامل جابجايي ضعيفتري هستند.
هنگامي كه به فلزات حرارت داده شود، ميزان رسانايي آنها هم افزايش مييابد.
فلزاتي همچون مس و طلا رساناهاي خوبي هستند و باعث سرعت انتقال الكترونها ميشوند، اما موادي همچون شيشه و تفلون نارسانا بوده و عملكرد انتقال الكترونها در اين مواد بسيار ضعيف است.
فعاليت تحقيقاتي كه توسط محققان اين دانشگاه صورت گرفت، براي يافتن مواد عايق «توپولوژيكي» است. به طوري كه مواد همانند يك عايق در داخل عمل ميكند. اين پديده كه «تاثير راهروي كوآنتومي» نام دارد، اين امكان را به وجود ميآورد كه در صورت وجود يك سطح پر شيب و تقريبا عمود مغناطيسي، اين الكترونها عمل كنند. گفتني است، كريستال هاي آنيتومواني كه توسط گروه تحقيقاتي يزداني ـ دانشمند ايراني دانشگاه «پرينستون» آمريكا مورد استفاده قرار گرفته اند، فلز هستند، اما الكترونهاي شاخص غيرمعمول سطح با تركيبات عايق مرتبط هستند.
همچنين اين گروه از ميكروسكوپهاي بسيار قوي براي مشاهده اين الكترونهاي واقع برداري سطح استفاده كرده است.
اين ميكروسكوپ بر روي الكترونها تمركز و زوم كرده و سپس تصاوير ضبط شده را بر روي يك تلويزيون يا مانيتور نمايش ميدهد. پس از آن دانشمندان از يك سوزن براي نمونهبرداري استفاده ميكنند.
اين وسيله ميتواند يك تصوير دقيق از اتم همان طور كه امواج الكترون در حال جريان است، تهيه كند.
گفتني است، اين گزارش و تحقيقات در مجله نيچر شماره پانزدهم ژوئيه منتشر شده است.