تشکیل حالت جدید ماده با ادغام اتم‌ها

محققان اتریشی با پرکردن فضای خالی موجود درون اتم‌های بزرگ با استفاده از اتم‌های کوچک‌تر توانستند حالت جدیدی از ماده را ایجاد کنند.

کد خبر: ۲۰۵۲۱۹

تاریخ: ۰۸ اسفند ۱۳۹۶ - ۱۶:۰۱

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری ساینس دیلی، معمولا بین هسته اتم و الکترون‌های آن مقداری فضای خالی وجود دارد که اندازه آن بسته به نوع اتم متغیر است. در اتم ریدبرگ که به عنوان اتم غول‌پیکر نیز شناخته می‌شود این فاصله به چندصد نانومتر می‌رسد. این فاصله بیش از هزار برابر فاصله الکترون و هسته اتم هیدروژن است.
محققان در این تحقیقات از چگالش بوز اینشتین استفاده کردند. این وضعیت در واقع یک حالت تحریک شده ماده است که پس از سردکردن اتم‌های آن تا نزدیکی صفر مطلق رخ می‌دهد. در این حالت حرکت اتم‌ها بسیار کند شده و در یکدیگر فرو می‌روند و رفتارهای غیرعادی نشان می‌دهند.
محققان کار خود را با استفاده از اتم‌های استرانسیوم آغاز کردند و پس از سرد کردن آن‌ها تا وضعیت چگالش بوز اینشتین، با استفاده از لیزر به یکی از اتم‌ها انرژی دادند تا یک الکترون‌ آن شدیدا تحریک شود. این الکترون تحریک شده در فاصله‌ای بسیار بیشتر از حالت عادی شروع به گردش به دور هسته اتم کرده و یک اتم ریدربرگ ایجاد شد.
محققان دریافتند در این اتم جدید 170 اتم دیگر جای می‌گیرند. محققان با اطلاع از این که این اتم‌ها با یکدیگر تعامل بسیار ضعیفی دارند، تعامل آن‌ها را شبیه‌سازی کردند و دریافتند این وضعیت موجب کاهش انرژی تمام سیستم می‌شود و در نتیجه بین اتم غول پیکر و اتم‌های کوچکتر موجود در آن پیوندی برقرار می‌شود.
این پیوند هرقدرهم ضعیف باشد بدین معنی است که حالت جدیدی از ماده ایجاد شده است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Physical review Letters منتشر شده است.