โดเมนโทโพโลยีถูกถ่ายภาพในซูเปอร์ฟลูอิดฮีเลียม-3 โดยใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ทีมนักฟิสิกส์ที่นำ ใช้เทคนิคนี้ในการดูบริเวณที่มีความคล้ายคลึงร่วมกัน เมื่อพวกมันเกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติในฟิล์ม บาง ๆ เทคนิคนี้สัญญาว่าจะเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ซับซ้อนของสถานะของเหลวยิ่งยวดของสสาร ตลอดจนธรรมชาติของตัวนำยิ่งยวดประเภทที่เกี่ยวข้อง
เมื่อฮีเลียม-3
ถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิมิลลิเคลวิน มันจะกลายเป็นของไหลยิ่งยวด ซึ่งเป็นของไหลที่มีความหนืดเป็นศูนย์ที่สามารถไหลได้ตลอดไปโดยที่พลังงานจลน์ของมันไม่ได้ถูกกระจายออกไปในรูปของความร้อน อะตอมของฮีเลียม-3 เป็นเฟอร์มิออน ซึ่งโดยปกติจะไม่ก่อตัวเป็นของไหลยิ่งยวด
แต่ในกรณีนี้ อะตอมจะจับคู่กันเพื่อทำตัวเหมือนโบซอน ซึ่งสามารถสร้างเป็นของไหลยิ่งยวดได้ การจับคู่นี้ทำให้ฟิสิกส์ของของไหลยิ่งยวดฮีเลียม-3 สมบูรณ์มาก และเป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับนักฟิสิกส์ที่ศึกษาธรรมชาติเชิงทอพอโลยีของสสาร การศึกษาเชิงทฤษฎีแนะนำว่าเมื่อฮีเลียม-3 ถูกทำให้เย็นลง
เพื่อสร้างซุปเปอร์ฟลูอิด ภายในโดเมนแต่ละโดเมน อะตอมของไหลยิ่งยวดแบ่งปันโมเมนตัมเชิงมุมเดียวกัน ซึ่งทำให้แต่ละโดเมนมี ที่แน่นอน อย่างไรก็ตาม ไม่มีการศึกษาก่อนหน้านี้ที่สามารถยืนยันแนวคิดเหล่านี้ในการทดลองได้ และการถ่ายภาพโครงสร้างเหล่านี้จะเปิดเผยรูปร่างของฟังก์ชัน
คลื่นมหภาคในของไหลยิ่งยวด นิวเคลียสที่ตื่นเต้นตอนนี้ และเพื่อนร่วมงานได้ใช้ MRI เพื่อถ่ายภาพโดยตรงของโดเมน superfluid เหล่านี้ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการถ่ายภาพทางการแพทย์และอุตสาหกรรม MRI ทำงานโดยนิวเคลียสที่น่าตื่นเต้นในตัวอย่างโดยใช้สนามแม่เหล็กสั่น
จากนั้นสังเกตสัญญาณคลื่นความถี่วิทยุที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสขณะที่นิวเคลียสสลายตัวกลับสู่สภาพพื้นดิน ธรรมชาติของสัญญาณมีความไวมากต่อสิ่งรอบข้างของนิวเคลียส ดังนั้น MRI จึงดีมากในการทำแผนที่องค์ประกอบของวัตถุ ผลกระทบนี้มีประโยชน์ต่อนักวิจัย เนื่องจากพวกเขาทำนายว่า
นิวเคลียส
ของอะตอมของของไหลยิ่งยวดในโดเมนต่างๆ กัน (ซึ่งจะมี chiralities ต่างกัน) จะปล่อยคลื่นวิทยุลักษณะเฉพาะของตัวเองออกมา ซึ่งช่วยให้แยกแยะโครงสร้างทอพอโลยีได้ ทีมทดสอบการทำนายของพวกเขาโดยใช้ฟิล์มบางของฮีเลียม-3 ซูเปอร์ฟลูอิดที่เย็นลงถึง 2 mK ทำให้ได้ภาพ
ตามที่คาดการณ์ไว้ ทีมมองเห็นโดเมนไครัลที่มีขนาดใหญ่ถึง 1 มม. ในสัญญาณ MRI โดเมนถูกกั้นด้วยกำแพง โดดเด่นด้วยเส้นสีดำที่สัญญาณหลุดออกไป เพื่อทดสอบว่าพื้นผิวเกิดขึ้นได้อย่างไร นักฟิสิกส์ได้ทำให้ฟิล์มฮีเลียม-3 เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิเปลี่ยนผ่านหลายครั้ง ทุกครั้ง จำนวนโดเมน
และตำแหน่งของโดเมนในภาพยนตร์จะแตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าโทโพโลยี จะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สิ่งนี้แยกความแตกต่าง จากของไหลอื่นๆ โดยที่โดเมนก่อตัวขึ้นเนื่องจากสิ่งเจือปนในวัสดุหรือจากสภาวะในสภาพแวดล้อมโดยรอบของควอนตัมคอนเดนเสทที่ความละเอียดเชิงพื้นที่ 10 µm
โลหะ “เฮฟวี่เฟอร์มิออน” ซึ่งอิเล็กตรอนมีน้ำหนักมากกว่าปกติถึง 100 เท่า และของเหลวที่ไม่ใช่เฟอร์มีซึ่งอิเล็กตรอนไม่ทำตัวเหมือนอนุภาคอิสระ ตัวนำยิ่งยวดมีอายุมากขึ้นหลังจากผ่านไป 100 ปีหรือไม่? ในแง่ตัวเลขบางที แต่กลศาสตร์ควอนตัมนั้นเก่ากว่าถ้าเราวัดจากการแนะนำค่าคงที่ที่มีชื่อเสียงครั้งแรก
ของพลังค์ แต่ทั้งสองยังคงสร้างความประหลาดใจใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง (และเชื่อมโยงกันอย่างเหนียวแน่น) ขอให้สิ่งนี้ดำเนินต่อไป!ทฤษฎี BCS ของตัวนำยิ่งยวดที่จะเห็นว่ามนุษย์จะจินตนาการได้อย่างไร ในโลหะธรรมดาจำเป็นต้องขยายออกไป ในถ้วยแก้วและวัสดุอื่นๆ อีกมากมายที่มีการตรวจสอบ
ผนังเดียวก่อตัวเป็นโครงตาข่ายสามเหลี่ยมสองมิติ ค่าคงที่ของแลตทิซคือ 1.7 นาโนเมตร และท่อถูกแยกออกโดย 0.315 นาโนเมตรเมื่อเข้าใกล้ที่สุด ซึ่งเห็นด้วยกับการสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีก่อนหน้านี้โดยฌอง-คริสตอฟ ชาลีร์ แห่งมหาวิทยาลัยลูแวง-ลา- เนิฟในเบลเยียมและเพื่อนร่วมงาน
ได้แนะนำ
ว่าท่อนาโนคาร์บอนสามารถทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์คาร์ไบด์ใหม่ที่มีโครงสร้างในระดับนาโน ดังที่เราได้เห็น โครงสร้างที่ใช้ท่อนาโนคาร์บอนนำเสนอความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้นสำหรับการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์ขนาดนาโนเมตร ในลักษณะเดียวกับที่ใช้คาร์บอนไฟเบอร์
ในวัสดุผสมเพื่อเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างหรือเพื่อเพิ่มคุณสมบัติการนำไฟฟ้าขององค์ประกอบหลัก ท่อนาโนคาร์บอนสามารถใช้ร่วมกับพอลิเมอร์ที่เป็นโฮสต์ (หรือโลหะ) เพื่อปรับคุณสมบัติทางกายภาพให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะ เนื่องจากท่อนาโนคาร์บอนมีขนาดเล็กมาก จึงสามารถนำไปใช้
ในวัสดุผสมโพลิเมอร์ที่สามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงเฉพาะ หรือในวัสดุผสมที่มีความหนืดต่ำที่สามารถพ่นลงบนพื้นผิวเป็นสีหรือสารเคลือบตัวนำไฟฟ้าได้ การศึกษาพื้นฐานของคุณสมบัติการรีโอโลยีของวัสดุผสมท่อนาโน-พอลิเมอร์จะน่าสนใจทั้งจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์และเชิงปฏิบัติ
การวิจัยอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับท่อนาโนคาร์บอนจะดำเนินต่อไปอย่างน้อยอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เอฟเฟกต์ควอนตัมและคุณสมบัติเฉพาะอื่นๆ ในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์จะถูกสำรวจเพิ่มเติม การทดลองกับท่อนาโนผนังชั้นเดียวจะตรวจสอบการสั่นของแลตทิซ ซึ่งวัดโดยรามานสเปกโทรสโกปี
และคุณสมบัติทางกลของพวกมันด้วย เมื่อเราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับท่อนาโน การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวัสดุคอมโพสิตใหม่อาจเป็นจุดเริ่มต้นของการใช้งานที่หลากหลายในอนาคตในช่วงไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษ เราพบว่าอิเล็กตรอนไม่สามารถถูกปฏิบัติเสมือนเป็นก๊าซของอนุภาคที่เกือบจะเป็นอิสระต่อกันได้ซึ่งมีคู่ไอโซโทรปิกที่ค่อนข้างใหญ่
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
