زمانی که ماده معمولی در معرض دما و فشار شدید، مانند هسته‌های ستاره‌ها و سیاره‌ها قرار می‌گیرد، رفتار بسیار متفاوتی دارد. قوانین مرسوم در مورد فیزیک ماده چگال و فیزیک پلاسما در چنین سناریوهایی قابل اجرا نیستند. به طور خاص، یک حالت شدید که به عنوان "ماده جامد گرم" (WDM) شناخته می شود تا مرز بین فیزیک ماده متراکم و فیزیک پلاسما گسترش می یابد.
ممکن است تصور شود که چنین حالت هایی هرگز نمی توانند در زمین ایجاد شوند. اما در واقع پالس های کوتاه لیزری که فقط فمتوثانیه هستند (10-15 s یا کسری کوادریلیون ثانیه) به اندازه کافی شدید هستند که چنین شرایطی را در آزمایشگاه بازتولید کنند. مدل‌های فیزیکی مرسوم که چنین حالت‌هایی را توصیف می‌کنند، معمولاً فرض می‌کنند که الکترون‌ها توسط یک پالس لیزر برانگیخته می‌شوند و در عرض ده‌ها فمتوثانیه به تعادل می‌رسند، در حالی که یون‌ها «سرد» می‌مانند. با این حال، دینامیک غیرتعادلی الکترون ها به طور کامل نادیده گرفته می شود.
برای مطالعه این عدم تعادل در شرایط شدید، تیمی از محققان به رهبری دانشیار بیونگ ایک چو از موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره در حال مطالعه وضعیت WDM برای عسل هستند که با استفاده از پالس های لیزری شدید ایجاد شده است. تحریک پالس نوری الکترون‌های مسی با دمای 20000 کلوین ایجاد می‌کند که مشابه دمای هسته یک سیاره غول‌پیکر است. سپس، درست زمانی که نمونه مس در شرف ذوب شدن بود، محققان با استفاده از پالس‌های لیزری فوق سریع پرتو ایکس (XFEL) از الکترون‌ها عکس‌های فوری گرفتند. این به آنها اجازه داد تا آنچه را که در فلزات گرانبها مانند مس اتفاق می‌افتد، هنگامی که الکترون‌های اتصال آنها به شدت برانگیخته می‌شوند و فلزات در شرف ذوب شدن هستند، تجزیه و تحلیل کنند. نتایج این مطالعه در منتشر شده است نامه معاینه فیزیکی.
یکی از مشاهدات قابل توجه این بود که وقتی به سرعت گرم می شوند، پیوندهای بین اتم های مس ابتدا در حدود یک تریلیونم ثانیه جامد می شوند (10).-12 ث) قبل از ذوب شدن. به بیان ساده، نمونه قبل از تبدیل شدن به مایع جامد شد. این تیم تجزیه و تحلیل نظری مفصلی را انجام داد که توسط شبیه‌سازی‌ها پشتیبانی می‌شد، که نشان داد در حالی که برخی از الکترون‌ها در چنین دماهای بالا به انرژی‌های بالاتر برانگیخته می‌شوند، برخی به شدت جذب هسته می‌شوند. پروفسور چو می گوید: «این پدیده در واقع حدود یک دهه پیش پیش بینی شده بود، اما اکنون برای اولین بار توانسته ایم مستقیماً آن را مشاهده کنیم. "این می تواند درک ما را از خواص استثنایی مواد در شرایط شدید و مکانیسم های اساسی آنها بهبود بخشد."
این یافته‌ها را می‌توان در زمینه‌هایی که مواد در معرض فشار و دماهای بسیار بالا قرار دارند، به کار برد. پروفسور چو می‌گوید: «با ثبت لحظه‌ای که مواد شروع به ذوب یا تبخیر می‌کنند، می‌توانیم فازهای جدیدی از ماده یا انرژی تولید کنیم که مربوط به حوزه‌هایی مانند سنتز، درمان لیزر و حتی جراحی نانو است.»
چه کسی فکرش را می کرد که درک فضای درونی ستارگان می تواند چنین کاربردهای عملی زمینی داشته باشد؟
ارائه شده توسط GIST (موسسه علم و فناوری گوانگجو)
نقل قول: دانشمندان دینامیک فوق العاده سریع ذوب در ماده گرم شده تا دمای شدید را نشان می دهند (2022، 10 ژانویه)، استخراج شده در 11 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-scientists-reveal-ultrafast -dynamics -extreme.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- خود را دیجیتال خود: نگران کننده ترین بخش از توییتر هک: بسیاری از کارکنان خود را برای دسترسی به حساب های
- این مطالعه چارچوبی را برای گنجاندن تأثیرات نژادپرستی بر سلامت در برنامه های درسی داروسازی ارائه می دهد
- آخر هفته Sip: این bourbons همه چیز در مورد پیری آرامی
- 4 درس احتمالاً میتوانید یادگیری
- Naya Rivera: او آخرین قربانی " نفرین از معشوق تلویزیون موسیقی سری 'Glee'?
- این بازی نبود عادی بود که یک چیز خوب برای متس
- ردیاب شخصی مدل GM100 - خرید جی پی اس سالمندان و کودکان
- تولید بذر و به کارگیری درختان جوان بر نحوه مهاجرت درختان به دلیل تغییرات آب و هوایی تأثیر می گذارد
- DOJ انداختن پرونده سابق مغلوب ساختن پیشی جستن مشاور مایکل فلین که التماس گناه به دروغ گفتن در مورد روسیه تماس
- تغییر آب و هوا به شمار 'سیستمیک تهدید به سرمایه گذاران با $1 تریلیون دلار در خطر هشدار می دهند که تغذیه و SEC