این شاخه از فیزیک به بررسی خواص فیزیکی ماکروسکوپی ماده، بهویژه جامدات و مایعات میپردازد. چگالش بوز-اینشتین به عنوان «پنجمین حالت ماده» در کنار جامد، مایع، گاز و پلاسما، حوزه جدیدی را در فیزیک ماده چگال باز کرده است. مطالعه BECها به درک پدیدههای مرتبطی مانند ابرشارگی (جریان بدون اصطکاک) و ابررسانایی (جریان الکتریکی بدون مقاومت) کمک میکند. این حالتهای کوانتومی جمعی، زمینههای تحقیقاتی فعالی هستند که پتانسیل ایجاد تحول در فناوریهای انرژی و الکترونیک را دارند.
امسال، ما یک دستاورد بزرگ در فیزیک را جشن میگیریم: سیامین سالگرد نخستین ایجاد تجربی چگالش بوز-اینشتین (BEC). این پیشرفت باورنکردنی، که برای دههها یک رویای نظری بود، درک ما از فیزیک اتمی را به طور اساسی تغییر داد و درهایی را به روی فناوریهایی گشود که هنوز در حال کشف آنها هستیم. داستان از … Read more
دانشمندان با جهشی کوانتومی، راهی برای دیدن دنیای اتمی با دقتی بیسابقه یافتهاند. تصور کنید بخواهید کوچکترین اجزای جهان را ببینید؛ نه فقط اتمها، بلکه ویژگیهای منحصربهفرد آنها مانند «اسپین» مغناطیسیشان را. این یک چالش عظیم در علم کوانتوم است که از توسعه مواد جدید گرفته تا تصویربرداری پیشرفته پزشکی، اهمیتی حیاتی دارد. سالهاست که … Read more
آیا تا به حال فکر کردهاید که چگونه میتوانیم دنیای نامرئی میدانهای مغناطیسی را در مقیاسی هزاران بار کوچکتر از یک تار موی انسان «ببینیم»؟ دانشمندان از نقصهای اتمی کوچک در الماس، معروف به مراکز نیتروژن-تهیجا (NV)، به عنوان حسگرهای محلی فوقالعاده دقیق استفاده میکنند. این مراکز NV مانند بیتهای کوانتومی منفرد یا کیوبیتها عمل … Read more
یک جهش بزرگ در ابررسانایی نانومقیاس در یک پیشرفت چشمگیر برای فناوریهای آینده، دانشمندان روش جدیدی را برای بهبود چشمگیر ابررسانایی در موادی که تنها چند اتم ضخامت دارند، ابداع کردهاند. ابررسانایی، قابلیت شگفتانگیز یک ماده برای هدایت الکتریسیته با مقاومت کاملاً صفر، از دیرباز یک هدف مقدس برای ساخت قطعات الکترونیکی فوقالعاده کارآمد بوده … Read more
آیا تا به حال دقت کردهاید که دست چپ و راست شما تصویر آینهای یکدیگرند اما نمیتوان آنها را کاملاً بر هم منطبق کرد؟ به این ویژگی «کایرالیته» یا «دستسانی» میگویند و یک خاصیت بنیادی در سراسر طبیعت است، از DNA گرفته تا بلورهای کوارتز. سالها بود که فیزیکدانان در مورد پدیدهای مرتبط با این … Read more
تصور کنید بتوانید خواص الکترونیکی یک ماده را فقط با تعویض برخی از اتمهای آن بهطور دقیق تنظیم کنید. این دقیقاً همان کاری است که تیمی از محققان با دستهای شگفتانگیز از مواد به نام «فلزات کاگومه» انجام دادهاند. این پیشرفت، امکانات جدیدی را برای الکترونیک پیشرفته و دستگاههای اسپینترونیک فراهم میکند. تمرکز کار آنها … Read more
در دنیای علم مواد، ارتباط بین ساختار فیزیکی یک ماده و رفتار مغناطیسی آن اغلب یک خیابان یکطرفه در نظر گرفته میشود: چینش اتمها (شبکه بلوری) ویژگیهای مغناطیسی را تعیین میکند. با این حال، تحقیقات جدید از یک رقص بسیار پیچیدهتر و متقابل پردهبرداری میکند. دانشمندان با مطالعه آهنربای کوانتومی (C₅H₉NH₃)₂CuBr₄ شواهد قانعکنندهای از یک … Read more
گشودن اسرار جریان الکتریکی بینقص دنیای علم مواد با کشفی پیشگامانه به هیجان آمده است که ما را به بهرهبرداری از پتانسیل باورنکردنی ابررساناها—موادی که میتوانند الکتریسیته را با مقاومت صفر هدایت کنند—نزدیکتر میکند. مطالعهای اخیر توسط ریوسوکه ایکدا، یوتو یوکوتا و تیمشان در دانشگاه کیوتو، یک معمای دیرینه را روشن کرده است: گردابهای مغناطیسی … Read more
یک قطار سریعالسیر برای الکتریسیته را تصور کنید—مسیری که در آن جریان برای همیشه بدون هیچ مقاومت یا اتلاف انرژی حرکت میکند. این واقعیت ابررساناها است، موادی که در حال حاضر به فناوریهای شگفتانگیزی مانند دستگاههای MRI و شتابدهندههای ذرات قدرت میبخشند. 🔬 با این حال، یک مشکل وجود دارد: ابررساناهای سنتی فقط در دماهای … Read more
کشف پیشگامانه در فیزیک کوانتوم در یک جهش چشمگیر در علم فیزیک، دانشمندان موفق به ساخت تجربی یک حالت کاملاً جدید از ماده شدهاند: شبهکریستال زمان گسسته (DTQC). این فاز شگفتانگیز در یک سیستم کاملاً کنترلشده از اتمهای ریدبرگ با برهمکنش قوی مشاهده شد و فصل جدیدی را در درک ما از مادهای که بسیار … Read more