רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

הבנת איך אלקטרונים לפנות זכוכית

Anonim

חוקרים מאוניברסיטת טוהוקו זכו לתובנה חדשה בתהליכים האלקטרוניים שמנחים את הפיכתם של נוזלים למצב גבישי מוצק או מזכוכית.

פרסומת


היכולת של כמה נוזלים המעבר זכוכית כבר מנוצל מאז ימי קדם. אבל היבטים בסיסיים רבים של שלב המעבר הזה רחוקים מלהבין. הבנה טובה יותר יכולה לעורר את הפיתוח של מוצרים חדשים, כגון תקליטורי DVD או דיסקים של ריי כחול אשר לאחסן נתונים על ידי שינוי מצבם של החומר מאחד לשני, וחומרים זכוכית חדשים.

צוות יפני רב-מוסדי, בראשותו של קניצ'ירו השימוטו ממכון טוהוקו לחקר חומרים, השווה את הדינמיקה המולקולרית של היווצרות זכוכית בנוזלים קונבנציונליים, כגון גלוקוז, לחומר אורגני המכיל אלקטרונים "מתוסכלים". אלקטרונים אלה, האחראים לניהול זרמים חשמליים, אינם מסוגלים להגיע למצב האנרגיה הנמוך ביותר שלהם בשל האופן שבו הם מסודרים גיאומטרית על גבי קריסטל הבדולח של החומר.

קירור איטי של נוזל קונבנציונלי יוצר נוזלים גורם האטומים שלהם להתארגן לתוך הסדרים קבועים, לייצר חומר מגובש. כאשר החוקרים התקררו באיטיות את המתכת האורגנית שהם בודקים, האלקטרונים המתוסכלים שלה התארגנו בצורה דומה לגודל קבוע והתגבשו. עם זאת, כאשר החומר היה מקורר מהר יותר, התגבשה נמנע האלקטרונים מתוסכל החומר של התארגנות מחדש, והפך זכוכית בצורה דומה נוזלי זכוכית קונבנציונאלי להרכיב.

התוצאות מדגישות את הטבע האוניברסלי של שלב המעבר נוזלי לזכוכית.

החוקרים מאמינים כי המתכת האורגנית שלהם מספקת פלטפורמת בדיקה נוחה ללימוד המאפיינים הבסיסיים של מעבר נוזלי לזכוכית.

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים שסופקו על ידי אוניברסיטת Tohoku . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. ס 'סאסאקי, ק' השימוטו, ר 'קוביאשי, ק' איטו, ס 'איגוצ'י, י' נישיו, י 'איקמוטו, ט' מוריווקי, נ 'יניאמה, מ' וטנאבה, א 'אודה, ה' מורי, ק. Kobayashi, R. Kumai, י 'Murakami, ג' יי מילר, ט סאסאקי. התגבשות ו vitrification של אלקטרונים ב נוזל תשלום זכוכית . מדע, 2017; 357 (6358): 1381 DOI: 10.1126 / science.aal3120