آخرین اخبار
پایدار کردن بخار فلزات قلیایی به کمک نانوذرات طلا

پایدار کردن بخار فلزات قلیایی به کمک نانوذرات طلا

روشی که دانشمندان دانشگاه باث انگلستان برای پایدار کردن چگالی بخار فلز قلیایی ابداع کرده‌اند، استفاده از نانوذرات طلا است. در این روش الکترون‌ها می‌توانند در کاربردهایی مانند محاسبات کوانتومی، سردسازی اتم و اندازه‌گیری‌های با دقت بالا استفاده شوند.

بخارات فلزات قلیایی، از جمله لیتیم، سدیم، پتاسیم، روبیدیم و سزیم، به دلیل حضور یک الکترون در لایه بیرونی، به دانشمندان امکان دسترسی به تک الکترون‌ها را می‌دهند. این روش در حوزه‌هایی مانند عملیات منطقی، ذخیره سازی و حسگری در محاسبات کوانتومی و همچنین اندازه‌گیری دقیق زمان در ساعت‌های اتمی یا در تشخیص‌های پزشکی مانند کاردیوگرام (قلب‌نگار) و انسفالوگرام (مغزنگار) کاربرد زیادی دارد.

با این حال، یک مانع فنی جدی، کنترل فشار بخار داخل یک فضای محصور است، مثلا لوله فیبر نوری. به منظور حفظ خواص کوانتومی بخار، باید از چسبیدن آن به دیواره‌ها جلوگیری شود، اما روش‌های موجود برای انجام این کار، از جمله گرم کردن مستقیم ظرف بخار، آهسته، گران و غیر عملی هستند.

دانشمندان با پوشاندن دیواره داخلی ظروف به وسیله‌ی نانوذرات طلا که 300 هزار برابر کوچکتر از قطر یک سنجاق هستند، یک روش هوشمندانه برای کنترل بخار طراحی کرده‌اند. وقتی نور سبز لیزر به نانوذرات طلا تابیده می‌شود، آن‌ها نور را به سرعت جذب کرده و به گرما تبدیل می‌کنند که باعث می‌شود بخار گرم شده و هزار برابر سریع‌تر از روش‌های دیگر، درون ظرف پخش شود. این فرایند به شدت، تجدید‌پذیر است؛ علاوه بر این، دانشمندان دریافتند پوشش جدید نانوذرات طلا، حالت‌های کوانتومی اتم‌های فلز قلیایی را حفظ می‌کند. دانشمندان می‌گویند:

ما از این کشف، بسیار هیجان‌زده هستیم، زیرا کاربردهای بسیاری در فناوری‌های حال و آینده دارد. نتایج این پژوهش در سردسازی اتمی، ساعت‌های اتمی و طیف سنجی با وضوح بالا، قابل استفاده است. پوشش نانوذرات طلا، کنترل بیرونی و سریع چگالی بخار و عمق اپتیکی مربوطه را امکان‌پذیر می‌کند. در این روش، ثابت شد که تاباندن این پوشش، به طور قابل توجهی از روش‌های معمول، بهتر بوده و با پوشش‌های پلیمری استاندارد مورد استفاده برای حفظ حالت‌های کوانتومی تک اتم‌ها و انسامبل های همدوس، قابلیت رقابت دارد. ما این پوشش را در آینده با تنظیم ابعاد ذره، ترکیب مواد و محیط پلیمری بهبود خواهیم بخشید. این پوشش می‌تواند در ظروف مختلف از جمله سلول‌های نوری، تله های نوری-مغناطیسی، میکروسلول‌ها و فیبرهای نوری میان‌تهی، کاربرد داشته باشد.


مشاهده مقاله اصلی در مجله
منبع: phys.org
كلمات كليدي :
نانوذرات طلا , محاسبات کوانتومی , سردسازی کوانتومی , ساعت اتمی
 
امتیاز دهی