Nuair a bhíonn sé saor sa spás fuar, fuaróidh an móilín go spontáineach trí a rothlú a mhoilliú agus fuinneamh rothlach a chailliúint in aistrithe chandamach.Tá sé léirithe ag fisiceoirí gur féidir an próiseas fuaraithe rothlach seo a luathú, a mhoilliú nó fiú a inbhéartú trí imbhuailtí móilíní le cáithníní máguaird. .googletag.cmd.push(feidhm() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Rinne taighdeoirí ag Institiúid Max-Planck um Fhisic Núicléach sa Ghearmáin agus sa Saotharlann Réaltfhisiceach Columbia turgnamh le déanaí a raibh sé mar aidhm aige na rátaí aistrithe chandamach de bharr imbhuailtí idir móilíní agus leictreoin a thomhas. Soláthraíonn a gcuid torthaí, a foilsíodh i Litreacha Athbhreithnithe Fisiciúla, an chéad fhianaise thurgnamhach. den chóimheas seo, nár measadh go teoiriciúil roimhe seo.
“Nuair a bhíonn leictreoin agus iain mhóilíneacha i láthair i ngás lag ianaithe, is féidir leis an daonra leibhéal chandamach is ísle de mhóilíní a athrú le linn imbhuailtí,” a dúirt Ábel Kálosi, duine de na taighdeoirí a rinne an staidéar, le Phys.org.” Sampla de seo Tá an próiseas i scamaill idir-réaltach, áit a léiríonn breathnuithe go bhfuil móilíní den chuid is mó sna stáit chandamach is ísle. Mar gheall ar an mealladh idir leictreoin atá luchtaithe go diúltach agus iain mhóilíneacha luchtaithe deimhneacha, bíonn an próiseas imbhuailte leictreon an-éifeachtach.”
Le blianta anuas, tá fisiceoirí ag iarraidh a chinneadh go teoiriciúil cé chomh láidir is a idirghníomhaíonn leictreoin shaora le móilíní le linn imbhuailtí agus ar deireadh thiar a n-athraíonn a staid rothlach. Mar sin féin, go dtí seo, níor tástáladh a dtuar teoiriciúil i suíomh turgnamhach.
“Go dtí seo, ní dhearnadh aon tomhais chun bailíocht an athraithe ar leibhéil fuinnimh rothlacha do dhlús agus teocht leictreoin ar leith a chinneadh,” a mhíníonn Kálosi.
Chun an tomhas seo a bhailiú, thug Kálosi agus a chomhghleacaithe móilíní luchtaithe aonrúcháin i ndlúth-theagmháil le leictreoin ag teochtaí timpeall 25 Kelvin. Cheadaigh sé seo dóibh tástáil turgnamhach a dhéanamh ar thoimhdí teoiriciúla agus ar thuar a leagadh amach i saothair roimhe seo.
Ina gcuid turgnaimh, d'úsáid na taighdeoirí fáinne stórála crióigineach ag Institiúid Max-Planck um Fhisic Núicléach i Heidelberg, an Ghearmáin, atá deartha le haghaidh bíomaí ian móilíneacha speiceas-roghnach. a fholmhú den chuid is mó ó aon gháis chúlra eile.
“I bhfáinne crióigineach, is féidir iain stóráilte a fhuarú go radach go teocht na mballaí fáinne, rud a chruthaíonn iain a líonadh ag na leibhéil chandamacha is ísle,” a mhíníonn Kálosi. an t-aon cheann atá feistithe le léas leictreon atá saindeartha ar féidir a dhíriú i dteagmháil le hiain mhóilíneacha. Stóráiltear na hiain sa fháinne seo ar feadh roinnt nóiméad , úsáidtear léasair chun fuinneamh rothlach na n-ian mhóilíneach a cheistiú.”
Trí thonnfhad optúil ar leith a roghnú dá léasair taiscéalaithe, d'fhéadfadh an fhoireann codán beag de na hiain stóráilte a scrios dá mbeadh a leibhéil fuinnimh rothlaithe ag teacht leis an tonnfhad sin.
Bhailigh an fhoireann a gcuid tomhais maidir le láithreacht agus easpa imbhuailtí leictreon. Thug sé seo deis dóibh athruithe sa daonra cothrománach a bhrath faoi na coinníollacha ísealteochta a leagadh síos sa turgnamh.
“Chun próiseas na n-imbhuailtí rothlacha a athraíonn an stát a thomhas, ní mór a chinntiú nach bhfuil ach an leibhéal fuinnimh rothlach is ísle san ian móilíneach,” a dúirt Kálosi. toirteanna, ag baint úsáide as fuarú crióigineach go teochtaí i bhfad níos ísle ná teocht an tseomra, atá gar do 300 Kelvin go minic. Sa imleabhar seo, is féidir móilíní a leithlisiú ó mhóilíní uileláithreach, radaíocht theirmeach infridhearg ár dtimpeallachta.”
Ina gcuid turgnaimh, bhí Kálosi agus a chomhghleacaithe in ann coinníollacha turgnamhacha a bhaint amach ina mbíonn imbhuailtí leictreon chun tosaigh ar thrasdultaí radacha.
“Fuair muid amach go bhfuil an ráta trasdula rothlach leictreon-spreagtha ag teacht leis na réamh-mheastacháin theoiriúla roimhe seo,” a dúirt Kálosi. Táimid ag súil go ndíreoidh ríomhanna amach anseo níos mó ar na héifeachtaí a d’fhéadfadh a bheith ag imbhuailtí leictreoin ar na daonraí is ísle leibhéal fuinnimh i gcórais chandamach iargúlta.”
Chomh maith le tuar teoiriciúil a dhearbhú don chéad uair i suíomh turgnamhach, d'fhéadfadh impleachtaí tábhachtacha taighde a bheith ag obair le déanaí an ghrúpa taighdeoirí seo. ríthábhachtach agus anailís á déanamh ar chomharthaí laga móilíní sa spás a bhraitear le teileascóip raidió nó le himoibríocht cheimiceach i bplasma tanaí agus fuara.
Sa todhchaí, d'fhéadfadh an páipéar seo an bealach a réiteach le haghaidh staidéir teoiriciúla nua a mheas níos dlúithe ar an éifeacht na n-imbhuailtí leictreon ar áitiú leibhéil fuinnimh chandamach rothlach i móilíní fuar. is féidir turgnaimh níos mionsonraithe a dhéanamh sa réimse.
“Sa fáinne stórála crióigineach, tá sé beartaithe againn teicneolaíocht léasair níos ilúsáide a thabhairt isteach chun leibhéil fuinnimh rothlach speiceas móilíneach níos diatomic agus polyatomic a fhiosrú,” a deir Kálosi. . Leanfar ar aghaidh ag comhlánú tomhais saotharlainne den chineál seo, go háirithe sa réalteolaíocht bhreathnadóireachta ag baint úsáide as réadlanna cumhachtacha amhail an tEagar Mór-Mhilliméadar/Fo-milliméadar Atacama sa tSile. ”
Úsáid an fhoirm seo le do thoil má thagann tú trasna ar earráidí litrithe, míchruinnis, nó más mian leat iarratas eagarthóireachta a sheoladh ar ábhar an leathanaigh seo. Le haghaidh fiosrúcháin ghinearálta, bain úsáid as ár bhfoirm teagmhála. Le haghaidh aiseolais ghinearálta, bain úsáid as an rannán tuairimí poiblí thíos (lean le do thoil na treoirlínte).
Tá d'aiseolas tábhachtach dúinne. Mar sin féin, mar gheall ar líon na dteachtaireachtaí, ní ráthaimid freagraí aonair.
Ní úsáidtear do sheoladh ríomhphoist ach amháin chun na faighteoirí a sheol an ríomhphost a chur ar an eolas. Ní bhainfear úsáid as do sheoladh ná seoladh an fhaighteora chun críche ar bith eile. Beidh an fhaisnéis a chuireann tú isteach le feiceáil i do ríomhphost agus ní choinneoidh Phys.org é in aon chor. foirmi.
Faigh nuashonruithe seachtainiúla agus/nó laethúla seachadta chuig do bhosca isteach. Is féidir leat díliostáil am ar bith agus ní roinnfimid do shonraí le tríú páirtithe choíche.
Úsáideann an suíomh Gréasáin seo fianáin chun cabhrú le loingseoireacht, anailís a dhéanamh ar d’úsáid ár seirbhísí, sonraí a bhailiú le haghaidh pearsanú fógraíochta, agus freastal ar ábhar ó thríú páirtithe. Trí úsáid a bhaint as ár suíomh Gréasáin, admhaíonn tú gur léigh tú agus gur thuig tú ár bPolasaí Príobháideachta agus ár dTéarmaí Úsáide.
Am postála: Meitheamh-28-2022