چکیده
این یک فرم جدید از ماده است که توسط فیزیکدانان نظری در دانشگاه تگزاس در دالاس در مطالعه‌ای که اخیرا در روزنامه یادداشت های فیزیکی منتشر شده ، ارائه شده است. شبه کریستال ها موادی هستند که اتم هایشان منظم شده اند و ساختاری شبیه کریستال را دارند اما آرایش آن ها دوره ای نیست- تکرار نمی شود. با خواندن این مقاله با شبه کریستال‌‌ها بیشتر آشنا شوید.

تعداد کلمات : 829 / تخمین زمان مطالعه : 4 دقیقه

عبارت" شبه کریستال ابرجامد" مثل یک کتاب خنده دار به نظر می رسد که یک تبهکار ممکن است برای انجام کارهای تبهکارانه اش از آن استفاده کند.
در واقع این یک فرم جدید از ماده است که توسط فیزیکدانان نظری در دانشگاه تگزاس در دالاس در یک مطالعه اخیر منتشر شده در روزنامه یادداشت های فیزیکی، ارائه شده است. مطالعه ی آن ها همچنین "دستورالعمل" برای ساخت مواد عجیب و غریب در آزمایشگاه را توصیف می کند.

ابرشار(یا ابرمایع) یک حالت عجیب و غریب از ماده با خواص غیر معمول است. ویسکوزیته اش صفر است به این معنی که می تواند در یک سطح جریان یابد و نه سرعت اش صفر شود و یا به علت اصطکاک با سطح، انرژی از دست دهد. برای پدیدار شدن چنین خواصی ابرشاره ها، از جمله هلیوم مایع باید در دمای بسیار پایین خنک شوند.

دکتر چانوی ژانگ پرفسور فیزیک در دانشکده ی علوم طبیعی و ریاضیات گفت: اگر قهوه ی صبحانه شما یک ابرشاره بود و شما با یک قاشق آن را هم می زدید، شما می توانستید قاشق را بردارید ولی قهوه هرگز از حرکتش متوقف نشود. شاره ها ی معمولی در نهایت به علت اصطکاک با فنجان متوقف خواهند شد.

هر دو ابرشاره و شبه کریستالعبارت" شبه کریستال ابرجامد" مثل یک کتاب خنده دار به نظر می رسد که یک تبهکار ممکن است برای انجام کارهای تبهکارانه اش از آن استفاده کند.
در واقع این یک فرم جدید از ماده است که توسط فیزیکدانان نظری در دانشگاه تگزاس در دالاس در یک مطالعه اخیر منتشر شده در روزنامه یادداشت های فیزیکی، ارائه شده است. مطالعه ی آن ها همچنین "دستورالعمل" برای ساخت مواد عجیب و غریب در آزمایشگاه را توصیف می کند.
حدوداً 50 سال قبل محققان نوع جدیدی از ماده را مطرح کردند که خواص ابرشاره را  با کریستال جامد ترکیب کرد و ابرجامد خوانده شد. تنها در چند سال گذشته دانشمندان قادر به تولید آن ماده ی غیر معمول در آزمایشگاه شدند.

ژانگ گفت در فیزیک ما تعریف خیلی دقیقی داریم از چیزی که سیال است و چیزی که جامد است. آب مایع نمی تواند به عنوان یک جامد رفتار کند و برعکس. آن ها می توانند با هم ترکیب شوند برای مثال در یک لیوان آب یخ، اما آن ها هنوز هم به صورت فرم های جداگانه ای از ماده هستند.

ژانگ گفت: در دنیای فیزیک کوانتومی، که چگونگی رفتار ماده در سطح اتم ها و ذرات تکی را توصیف می کند این مورد درست نیست. او گفت: ابرجامد، شاره ای که بدون اصطکاک جریان می یابد اتم هایش به صورت دوره ای مرتب شده اند درست مشابه آن هایی که در یک جامد کریستالی هستند.

در مطالعات جدید آن ها، ژانگ و همکارانش گام منطقی بعدی را پیشنهاد می کنند- پیشنهاد نوع جدیدی از ماده که هم ابرشاره وهم شبه کریستال می باشد. ژانگ گفت: یک کریستال شبیه نمک سفره، دارای اتم هایی است که دارای الگوی دوره ای و منظم هستند که به هنگام چرخش یا تکرار آن تغییر نمی کند. یک صفحه شطرنج را می توان به عنوان یک بلور دو بعدی شناخت. شبه کریستال ها، از سوی دیگر موادی هستند که اتم هایشان منظم شده اند و ساختاری شبیه کریستال را دارند اما آرایش آن ها دوره ای نیست- تکرار نمی شود.

ژانگ گفت:ما پرسیدیم آیا شما می توانید یک ماده ی کوانتومی جدیدی داشته باشید که هم شبه کریستال باشد و هم ابرشاره؟ جواب بله است. حداقل از اصول فیزیکی. ماده ای که ژانگ و همکارانش پیشنهاد می کنند باید بدون اصطکاک جریان داشته باشد در حالی که ساختار غیردوره ای و شبه کریستالی را نیز نمایش دهد. ژانگ گفت: این در حال حاضر یک نظریه است اما در این مقاله ما یک دستگاه آزمایشی شبیه به آزمایشی که اولین بار ابرجامد را تولید کردند، پیشنهاد کرده ایم.
 

خبر خوب این که، ما مجبور نیستیم تکنولوژی جدیدی را برای ساخت این ماده اختراع کنیم. این (ساخت این ماده)اساساً شامل لیزرهای پرتاب شده در چگالش بوز- انیشتین است. جانپنگ هو، نویسنده ی اصلی این مطالعه و دانشجوی دکتری فیزیک در یوتی دالاس گفت تولید این مواد ممکن است هنوزهم چالش برانگیز باشد. او گفت: چندین سال طول می کشد تا ابرجامدهای جدیدی به طور آزمایشگاهی تحقق پیدا کنند اما ما باور داریم که سیستم ما آن قدر طول نمی کشد احتمالاً یک یا دو سال.

نویسندگان دیگر این مطالعه دکتر کوی سان، استاد ارشد فیزیک و دکتر هیپینگ هو همکار فوق دکتری تحقیقاتی در فیزیک. این تحقیق توسط دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی، بنیاد ملی علوم و دفتر تحقیقات ارتش حمایت مالی شده است.