کشش بیسابقه پیوند فلزی، رسانایی کوانتومی را در زنجیرههای اتمی طلا آشکار میکند
محققان موسسه تحقیقات فلزات (IMR) آکادمی علوم چین، زنجیرهای از اتمهای طلا را به میزان بیسابقه ۴۶ درصد کشیدهاند که شواهد مستقیمی از چگونگی رفتار پیوندهای بنیادی فلزات تحت تغییر شکل شدید ارائه میدهد.
این مطالعه همچنین نشان میدهد که چگونه تغییرات ساختاری در مقیاس اتمی بر انتقال الکتریکی تأثیر میگذارد.
این مطالعه که در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است، بر زنجیرههای اتمی طلا، ساختارهای تکبعدی نهایی که در آنها اتمها در یک ردیف به هم متصل شدهاند، تمرکز دارد.
محققان با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا و تصحیحشده با انحراف، این سیمهای نازک اتمی را با دقت کشیده و همزمان تغییرات ساختاری آنها را با دقت اتمی در یک محیط تمیز و عاری از آلودگی مشاهده کردند.
یافتهها، رفتاری چشمگیر و غیرخطی را نشان میدهند. در حالی که طول پیوندها در کرنشهای پایین به طور یکنواخت کشیده میشدند، کرنش بیش از ۱۲٪ باعث تغییر قابل توجهی شد. پیوندها دیگر به طور یکنواخت کشیده نشدند.
در عوض، آنها یک الگوی کششی “گسسته” یا پلهای شکل را نشان دادند که با پیوندهای کوتاه و بلند متناوب مشخص میشود، پیکربندیای که به عنوان دیمریزاسیون شناخته میشود.
به طرز چشمگیری، این تحول ساختاری شدید، رسانایی الکتریکی را به شدت تحت تأثیر قرار داد. با افزایش کرنش، جریان الکترونها از طریق زنجیره اتمی تحت یک گذار گام به گام قرار گرفت.
از مقادیر شناخته شده رسانایی کوانتومی صحیح به مقادیر کوانتومی کسری کاهش یافت، در نهایت تحت بالاترین کرنشها، زنجیره عایق شد.
همبستگی مستقیم بین پیکربندیهای اتمی خاص (طول پیوند) و حالتهای رسانایی کوانتومی متمایز، اصل جدیدی را برای کنترل خواص الکتریکی در مقیاس اتمی ایجاد میکند.
کشف این مکانیسم سوئیچینگ رسانایی کوانتومی کنترلشده با کرنش، راههای جدیدی را برای طراحی دستگاههای الکترونیکی نسل بعدی باز میکند.
این یک مفهوم اساسی برای توسعه اجزای فوقالعاده کوچکشده، مانند سوئیچهای در مقیاس اتمی، عناصر حافظه (ممریستورها) و تماسهای نقطهای کوانتومی فراهم میکند.
این نوآوری میتواند پیشرفتهایی را در زمینههای مختلف از ذخیرهسازی دادههای با چگالی بالا گرفته تا محاسبات کوانتومی ایجاد کند.
جزئیات انتشار
شوهویی هائو و همکاران، مشاهده اتمی مستقیم طول پیوندهای گسسته و رسانایی کوانتیزه کسری در زنجیرههای اتمی طلا، مجله انجمن شیمی آمریکا (2026).
لینک مفید:طلای سبک وزن 18 عیار ساخته شده از پلاستیک
بیشتر بدانید:محققان برای تولید طلا و نقره از نانو سلولز استفاده می کنند
بیشتر بخوانید:استفاده از نانوذرات طلا برای بهبود ایمنی بدن
تاریخ:1404/11/14
مهسا نعمتی
