D1-lg

شناسایی یک الگوی مخفی در جدول تناوبی: کلید طلایی دستیابی به ابررسانایی

چهارشنبه ۵ اردیبهشت ۱۳۹۷ - ۱۵:۱۵
مطالعه 4 دقیقه
دانشمندان به یک الگوی مخفی در جدول تناوبی عناصر پی برده‌اند که می‌تواند نقطه‌ی عطفی در ساخت ابررسانایی با امکان کار در دنیای واقعی باشند.
تبلیغات
D4-mci

فیزیک‌دان‌ها در نهایت توانسته‌اند با استفاده از الگوریتم‌هایی در بخش عجیبی از جدول تناوبی عناصر، پیش‌بینی کنند که کدام عناصر می‌توانند به‌منظور ایجاد ابررسانایی در دمای اتاق با هیدروژن ترکیب شوند. دستیابی به چنین ابررساناهایی با این شرایط یکی از اهداف اصلی در علم فیزیک است.

این رویداد فوق‌العاده هیجان‌انگیز است؛ زیرا یافتن ماده‌ای که بتواند الکتریسیته را با مقاومت صفر در دماهای بالا هدایت کند، می‌تواند به تولید دستگاه‌های فوق‌العاده کارآمد و شبکه‌های برق بهینه‌تر منجر شود. شبکه‌های برق فعلی تا ۷ درصد انرژی خود را بر اثر مقاومت الکتریکی از دست می‌دهند.

پیش از این هم مواد ابررسانای زیادی شناسایی شده‌اند؛ اما آن‌ها باید تا دمای بسیار پایین سرد شوند یا این‌که تحت فشار شدید قرار بگیرند. در حال حاضر، پژوهشگران مؤسسه‌ی فیزیک و فن‌آوری مسکو و اسکولتن روسیه، فرایندی برای انتخاب نوع خاصی از فلزات جدول تناوبی که به نام اکتینیدها شناخته می‌شوند، با پایداری کافی در شرایط خاص برای بروز خاصیت ابررسانایی طراحی کردند.

کار آن‌ها اکنون منجر به کشف ماده‌ای شده است که می‌تواند به یک ابررسانای با دمای نسبی منفی ۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد تبدیل شود، هرچند هنوز هم به فشار بالا برای فشرده شدن نیاز داریم.

اکتینیدها مجموعه‌ای از ۱۵ فلز با عدد اتمی بزرگ ۸۹ تا ۱۰۳ (اکتینیم تا لارنسیم) هستند که در کنار عناصر عجیب دیگر، یعنی لانتانیدها، قرار گرفته‌اند.

پژوهشگران با مشاهده‌ی هدایت الکتریسیته‌ی هیدرید‌های فلزی مختلف در دماهای خاص، گمانه‌زنی‌هایی در مورد وجود الگویی وابسته به موقعیت‌های آن‌ها در جدول تناوبی کردند؛ اما ارتباط دقیق میان آن‌ها مشخص نیست.

عناصری در سری آکتینید هم با آزمون‌وخطا پیدا شدند که نشان می‌دهد این مکان مناسبی برای سرنخ‌ها است.

بنابراین گروهی از پژوهشگران به‌ سرپرستی شیمیدان آرتم اوگانوف، برای حصول الگوریتمی تلاش کردند که بتواند خواص هیدریدهای اکتینید را با ابررسانایی آن‌ها مطابقت دهد. اوگانو می‌گوید:

ایده‌ی واقعی ارتباط بین ابررسانایی و جدول تناوبی ابتدا توسط دیمیتری سمینوک، دانشجوی آزمایشگاه من، مطرح شد. قاعده‌ای که وی کشف کرد بسیار ساده و واقعا شگفت‌انگیز است و هیچکس آن را قبلا مشاهده نکرده است.

پیدا کردن راه‌هایی برای پیش‌بینی اینکه چه عناصری می‌توانند یک ماده‌ی ابررسانا ایجاد کنند، در جهانی که استخراج انرژی تا جای ممکن از منابع توان امری حیاتی تلقی می‌شود، چالش بسیار بزرگی است.

جدول تناوبی

سیم کاملی را تصور کنید که الکترون‌ها در آن می‌توانند بدون برخورد با هیچ اتمی حرکت کنند و بدون هیچ‌گونه اتلاف انرژی به‌صورت گرما جریان یابند.

ابررساناها چنین روندی را با فراهم ساختن زمینه‌ی درهم‌تنیدگی الکترون‌ها با هم به‌منظور ایجاد یک جفت کوپر تسهیل می‌کنند؛  این جفت‌ها بایستی در نزدیکی یکدیگر نگه داشته شوند و این حالت در اکثر ابررساناها از طریق ارتعاشاتی در ساختارشان به‌ نام فونون، حاصل می‌شود. فونون‌ها ظریف و شکننده هستند؛ بنابراین این مواد باید به‌طور دقیق تا دمای منفی ۲۳۴.۵ درجه‌ی سانتی‌گراد سرد شوند.

همه‌ی این‌ فرایندها برای اجرا در یک آزمایشگاه خوب است؛ اما اگر می‌خواهید ابررسانایی را روی میز تحریرتان داشته باشید، سازوکاری باید فراهم شود که نیازی به ابزارهای بزرگ و تجهیزات خنک‌کننده‌ی تخصصی نداشته باشد.

پژوهشگران از دهه‌ی ۱۹۸۰، برخی مواد ویژه را با قابلیت تشکیل جفت کوپر پایدار از طریق نوع دیگری از برهم‌کنش با الکترون‌هایشان، یافتند.

رکورد جدید برای گرم‌ترین ابررسانا سولفید هیدروژن (همان گاز تخم مرغ فاسد)، با توانایی ابررسانایی در دمای منفی ۷۰ درجه‌ی سانتی‌گراد، یافت شد که آن دما هم در محدوده‌ی نیتروژن مایع خنک‌کننده قرار می‌گیرد و از شرایط دنیای واقعی به‌دور است. متاسفانه، برای انجام این کار، نیاز به فشاری معادل ۱.۵ میلیون اتمسفر هست. با این حال، تلاش برای یافتن راه‌هایی برای ایجاد موادی با مقاومت صفر در دماهای نسبتا گرم، بدون نیاز به مقدار  فشارهای بسیار زیاد ادامه دارد.

این الگوریتم جدید با استفاده از آرایش الکترون‌ها در عناصر سری اکتینیدها می‌تواند شرایطی را پیش‌بینی کند که جفت شدن با هیدروژن در آن‌ها بتواند منجر به ایجاد یک شبکه‌ی ایده‌آل و منتهی به تعامل قوی الکترون‌فونون شود. نتیجه‌ی کار آن‌ها، کشف هیدرید‌های آکتینیوم ابررسانایی است که می‌توانند دارای دمایی تا منفی ۲۰ درجه سانتی‌گراد باشند.

البته هنوز هم برای ساخت آن‌ها نیاز به فشار ۱.۵ میلیون اتمسفر داریم؛ اما داشتن کنترل بهتر در مورد چگونگی انتخاب و مطابقت عناصر برای ایجاد مواد ابررسانای گرم، یافته‌ی ارزشمند است که باید مورد توجه قرار گیرد.

برای داشتن تکنولوژی بدون مقاومت در خانه‌، هنوز موانع بسیاری پیش روی ما وجود دارد؛ کشف یک اصل کلی همانند ارتباط با آرایش دوره‌ای عناصر، قدم مهمی در ساخت چنین موادی است.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
اینستاگرام / Instagram
تغییر شماره تلفن در اینستاگرام؛ چگونه شماره حساب خود را عوض کنیم؟

اگر به‌هردلیلی قصد دارید شماره تلفن خود را در اینستاگرام با شماره‌ی دیگری جایگزین کنید، در مقاله‌ی پیش‌رو با نحوه‌ی انجام این تغییرات آشنا خواهید شد.

3
یک روز پیش
اپلیکیشن Edits متا
اینستاگرام اپلیکیشن ویرایش و تدوین ویدیوی Edits را برای رقابت با کپ‌کات معرفی کرد

ظاهراً متا قبل‌ از ممنوعیت بایت‌دنس و کپ‌کات در آمریکا دست به‌ کار شده است تا اپلیکیشن ویرایش ویدیو جدید خود را جایگزین آن کند.

21
یک روز پیش
جن سون هوانگ / Jensen Huang / مدیرعامل انویدیا درحال سخنرانی با لباس مشکی
ضیافت تریلیون‌دلاری؛ مدیرعامل انویدیا بزرگان صنعت نیمه‌هادی تایوان را به‌ صرف ناهار دعوت کرد

مدیرعامل انویدیا با سفر به تایوان، میزبان ضیافتی باشکوه برای بیش از ۳۵ مدیرعامل و رهبر صنعت نیمه‌هادی این کشور بود.

18
2 روز پیش
اپلیکیشن جعلی کریپتو
شرایط باز شدن درگاه‌های پرداخت صرافی‌های رمزارزی اعلام شد

بانک مرکزی در نامه‌ای کارگزاری‌های رمزارزی را موظف کرد که ۱۰ ردیف اطلاعات خاص را در اختیار شاپرک قرار دهند تا درگاه‌های پرداختشان باز شود.

27
2 روز پیش
پیام متنی تلگرام با قابلیت اسپویلر فعال
قابلیت اسپویلر تلگرام چیست و چگونه می‌توان از آن استفاده کرد؟

ارسال پیام‌های دارای اسپویلر تلگرام به‌خصوص در کانال‌های عمومی برای مخفی‌کردن بخشی از متن یا حتی تصاویر، کاربرد دارد.

13
4 دقیقه پیش
آیفون ۱۶ در برابر آیفون ۱۳
اکنون همه گوشی‌های آیفون رجیستر می‌شوند

طبق مصوبه‌ی ۳۰ دی ماه، هیئت دولت همه گوشی‌های آیفون ۱۴ و ۱۵ و ۱۶ امکان رجیستر شدن دارند.

93
2 روز پیش
بهترین کنترلر برای بازی برای کامپیوتر
بهترین دسته بازی برای کامپیوتر [دی ۱۴۰۳]

اگر ترجیح می‌دهید برای بازی روی کامپیوتر، به‌جای ماوس و کیبورد از کنترلر استفاده کنید، راهنمای خرید پیش رو برای شما است.

57
2 روز پیش
تبلیغات
DN-Snap

نظرات

تبلیغات
D7-bmsd
D7-zoomitproduct
آخرین ویدیوها
پخش از رسانه
انتظارات از رویداد معرفی گلکسی اس ۲۵ سامسونگ و دورهمی زومیت
انتظارات از رویداد معرفی سری اس ۲۵ سامسونگ و دورهمی زومیت
00:11:31
عکس بهزاد در ماشین پرنده و لوگو CES
۱۰ فناوری برتر امسال که آینده رو تغییر می‌دن
00:11:52
کاور دورهمی زومیت
اولین دورهمی حضوری زومیت؛ گردهمایی بزرگ عاشقان فناوری 🎉
00:01:04
انتظارات زومیت از دوربین گلکسی اس ۲۵ اولترا سامسونگ
گلکسی اس ۲۵ اولترا تو راهه؛ از دوربین این گوشی چی می‌دونیم؟
00:09:51
عکس بهزاد و هادی با جعبه‌های دیجی‌کالا و لوگوی بیسوس
آنباکس ۴۰ میلیونی کالاهای متنوع بیسوس
01:13:38
کامپیوترهای کوانتومی و جهان های موازی
همه چیز درباره کامپیوترهای کوانتومی
00:13:43
عکس کاور دیجی پی
گزارش غرفه‌ی دیجی‌پی در نمایشگاه بین‌المللی ریتیل شو تهران
00:08:40
گلکسی اس ۲۴ اولترا نه، اس ۲۵ اولترا خوبه
اس۲۴ اولترا نخر؛ اس۲۵ اولترا داره میاد!!! 🤯
00:08:54
کیس خوب چه ویژگی‌هایی داره؟
قبل از خرید کیس کامپیوتر به این نکات توجه کنید ⚠️
00:07:56
بررسی کاور فر تو کار ال جی
معرفی فر تو کار ال‌جی؛ مدل ۷۶ لیتری LG InstaView
00:04:55
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ Stealth GS77 ام اس آی / MSI Stealth GS77 Review
بررسی لپ تاپ Stealth GS77 ام اس آی / MSI Stealth GS77 Review
00:09:22
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ ROG Zephyrus G14 ایسوس / ASUS ROG Zephyrus G14 Review
بررسی لپ تاپ ROG Zephyrus G14 ایسوس / Zephyrus G14 Review
00:10:58
کاور ویدئو برررسی شیائومی 12T و 12T پرو / Xiaomi 12T & 12T Pro Review
برررسی شیائومی 12T و 12T پرو / Xiaomi 12T & 12T Pro Review
00:09:07
کاور ویدئو بررسی سرفیس پرو 9 مایکروسافت / Surface Pro 9 Review
بررسی سرفیس پرو 9 مایکروسافت / Surface Pro 9 Review
00:11:32
کاور ویدئو بررسی کیس اسمبل شده MEG Aegis Ti5 ام اس آی / MSI MEG Aegis Ti5 Review
بررسی کیس اسمبل شده MEG Aegis Ti5 ام اس آی / MEG Aegis Ti5
00:09:54
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ Spectre x360 اچ پی | HP Spectre x360 Review
بررسی لپ تاپ Spectre x360 اچ پی | HP Spectre x360 Review
00:13:00
کاور ویدئو بررسی گلکسی تب اس 8 اولترا سامسونگ / Samsung Galaxy Tab S8 Ultra Review
بررسی گلکسی تب اس 8 اولترا سامسونگ / Tab S8 Ultra Review
00:12:44
کاور ویدئو بررسی اندروید باکس نت باکس شاین / NETBOX Shine Review
بررسی اندروید باکس نت باکس شاین / NETBOX Shine Review
00:10:48
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ ROG FLOW Z13 ایسوس / ASUS ROG FLOW Z13 Review
بررسی لپ تاپ ROG FLOW Z13 ایسوس / ASUS ROG FLOW Z13 Review
00:08:43
کاور ویدئو بررسی آنر 70 / HONOR 70 Review
بررسی آنر 70 / HONOR 70 Review
00:09:37
کاور ویدئو جعبه‌گشایی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Unboxing
جعبه‌گشایی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Unboxing
00:05:58
کاور ویدئو بررسی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Review
بررسی پیکسل 7 پرو گوگل / Google Pixel 7 Pro Review
00:11:47
کاور ویدئو مقایسه دوربین 14 پرو مکس، اس 22 اولترا و پیکسل 7 پرو / Google Pixel 7 Pro vs Samsung Galaxy S22 Ultra 5G vs Apple iPhone 14 Pro Max Camera Test
مقایسه دوربین 14 پرو مکس، اس 22 اولترا و پیکسل 7 پرو
00:09:00
کاور ویدئو مقایسه دوربین گلکسی اس 23 و اس 22 اولترا و آیفون 14 پرو مکس
مقایسه دوربین گلکسی اس 23 و اس 22 اولترا و آیفون 14 پرو مکس
00:12:34
کاور ویدئو بررسی گلکسی اس 23 اولترا سامسونگ / Galaxy S23 Ultra Review
بررسی گلکسی اس 23 اولترا سامسونگ / Galaxy S23 Ultra Review
00:18:17
کاور ویدئو آنباکس و نگاه نزدیک زومیت به گلکسی اس 23 اولترا / Samsung Galaxy S23 Ultra Unboxing
آنباکس و نگاه نزدیک زومیت به گلکسی اس 23 اولترا
00:13:10
کاور ویدئو مقایسه عملکرد آیفون 14 پرو مکس اپل و گلکسی اس 23 اولترا / Samsung Galaxy S23 Ultra vs Apple iPhone 14 Pro Max Performance Comparison
مقایسه عملکرد آیفون 14 پرو مکس اپل و گلکسی اس 23 اولترا
00:09:42
کاور ویدئو بررسی گوشی وان پلاس 11 / OnePlus 11 Review
بررسی گوشی وان پلاس 11 / OnePlus 11 Review
00:10:19
کاور ویدئو نگاه نزدیک و آنباکس گلکسی A14 سامسونگ / Samsung Galaxy A14 Unboxing
نگاه نزدیک و آنباکس گلکسی A14 سامسونگ / Galaxy A14 Unboxing
00:07:55
کاور ویدئو بررسی و مقایسه گلکسی S23 و S23 پلاس / Samsung Galaxy S23 & S23 Plus Review
بررسی و مقایسه گلکسی اس ۲۳ و اس ۲۳ پلاس سامسونگ
00:13:54
کاور ویدئو بررسی گلکسی A14 سامسونگ / Samsung Galaxy A14 Review
بررسی گلکسی A14 سامسونگ / Samsung Galaxy A14 Review
00:05:57
کاور ویدئو آنباکس و نگاه نزدیک گلکسی A54 و A34 سامسونگ / Samsung Galaxy A54 And A34 Unboxing
آنباکس و نگاه نزدیک گلکسی A54 و A34 سامسونگ
00:07:10
کاور ویدئو بررسی گلکسی A54 سامسونگ / Samsung Galaxy A54 Review
بررسی گلکسی A54 سامسونگ / Samsung Galaxy A54 Review
00:09:07
کاور ویدئو بررسی گلکسی A34 سامسونگ / Samsung Galaxy A34 Review
بررسی گلکسی A34 سامسونگ / Samsung Galaxy A34 Review
00:06:20
کاور ویدئو بررسی تبلت آیپد پرو اپل 2022 / Apple iPad Pro M2 2022 Review
بررسی تبلت آیپد پرو اپل 2022 / Apple iPad Pro M2 2022 Review
00:09:52
کاور ویدئو آنباکس لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / ASUS ROG Strix G16 Unboxing
آنباکس لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / ASUS ROG Strix G16 Unbox
00:05:55
کاور ویدئو بررسی هدست واقعیت مجازی پلی استیشن VR2 سونی / PSVR2 Review
بررسی هدست واقعیت مجازی پلی استیشن VR2 سونی / PSVR2 Review
00:12:59
کاور ویدئو بررسی لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / Asus Strix G16 Review
بررسی لپ تاپ ROG Strix G16 ایسوس / Asus Strix G16 Review
00:09:19
عکس بهزاد و لوگوی اوپن ای آی در کنار اکانت‌های پلاس و رایگان چت‌جی‌پی‌تی
مقایسه کامل چت‌جی‌پی‌تی پولی و رایگان
00:44:10
کاور ویدئو آشنایی با بهترین هدفون‌های بی‌سیم؛ از ۵۰۰ هزار تومن به بالا
آشنایی با بهترین هدفون‌های بی‌سیم؛ از ۵۰۰ هزار تومن به بالا
00:10:02
کاور ویدئو مقایسه گلکسی A54، گلکسی A73 و S21 FE سامسونگ
مقایسه گلکسی A54، گلکسی A73 و S21 FE سامسونگ
00:11:07
کاور ویدئو مقایسه دوربین پرچم‌دار و میان‌رده؛ گلکسی اس 23 اولترا درمقابل گلکسی A54 سامسونگ
مقایسه دوربین گلکسی اس 23 اولترا درمقابل گلکسی A54 سامسونگ
00:04:51
کاور ویدئو آنباکس پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Unboxing
آنباکس پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Unboxing
00:04:26
کاور ویدئو آنباکس شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Unboxing
آنباکس شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Unboxing
00:08:17
کاور ویدئو بررسی شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Review
بررسی شیائومی 13 لایت / Xiaomi 13 Lite Review
00:10:17
کاور ویدئو بررسی پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Review
بررسی پوکو F5 شیائومی / Xiaomi Poco F5 Review
00:11:42
کاور ویدئو مقایسه گلکسی A54 سامسونگ و شیائومی 13 لایت / Samsung Galaxy A54 vs Xiaomi 13 Lite
مقایسه گلکسی A54 سامسونگ و شیائومی 13 لایت
00:12:33
کاور ویدئو آنباکس تلویزیون QNED96 ال جی / LG 8K QNED96 Unboxing
آنباکس تلویزیون QNED96 ال جی / LG 8K QNED96 Unboxing
00:05:10
کاور ویدئو بررسی ساعت هوشمند W1 جی پلاس / Gplus W1 Review
بررسی ساعت هوشمند W1 جی پلاس / Gplus W1 Review
00:09:35
کاور ویدئو بررسی مانیتور Optix MAG321QR-QD ام اس آی / MSI Optix MAG321QR-QD Review
بررسی مانیتور Optix MAG321QR-QD ام اس آی
00:06:39
41 مطلب
کالکشن بیوگرافی
بیوگرافی بزرگان علم و فناوری با زندگی و دستاوردهای استادان نوآوری و شکل‌دهندگان دنیای علم و تکنولوژی آشنا شوید.
44 مطلب
کره لاس وگاس درکنار شاتل فضایی
مهندسی بی‌نهایت داستان ساخت پیچیده‌ترین و خلاقانه‌ترین سازه‌های مهندسی دنیا، از آسمان‌خراش‌های بلند تا شاتل‌های فضایی را در بخش مهندسی بی‌نهایت دنبال کنید.
55 مطلب
لوگوی اندروید
ترفند ها و آموزش های اندروید در مجموعه مطالعاتی آموزش اندروید با برترین و کاربردی‌ ترین ترفند های اندروید آشنا خواهید شد و صفر تا صد تبلت و گوشی اندرویدی خود را آموزش می‌بینید.
14 مطلب
طرح مفهومی سخت‌افزار
شیرجه در سخت افزار با مقالات سخت‌افزاری زومیت در دریای هیجان‌انگیز سخت‌افزار از CPU و GPU تا هوش مصنوعی و شرکت‌های فناوری پیشرو شیرجه بزنید.
18 مطلب
پیکان زرد در کنار کنسول گیم‌بوی و نوکیا 6600
ماشین زمان با مقالات «ماشین زمان» به گذشته دنیای فناوری سفر کنید و همراه ما محصولات و تکنولوژی‌های نوستالژیک را مرور کنید.

مقایسه قیمت و مشخصات 🛒

3.6
پنل جلو و پشت گوشی موبایل آیفون 16 اپل آبی / Apple iPhone 16
آیفون 16 اپل

از61,850,000تومان

3.8
پنل جلو و پشت گوشی موبایل آیفون 16 پرو مکس اپل مشکی / Apple iPhone 16 Pro Max
آیفون 16 پرو مکس اپل

از104,600,000تومان

4.3
پنل جلو و پشت گوشی موبایل آیفون 16 پرو اپل بژ / Apple iPhone 16 Pro
آیفون 16 پرو اپل

از96,420,000تومان

4
کنسول بازی پلی استیشن 5 پرو سونی / Sony PlayStation 5 Pro
3
اپل ایرپادز 4 به همراه کیس
اپل ایرپاد 4

از9,250,000تومان

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات