Nowy typ dziwnych kwazikryształów. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Nowy rodzaj dziwnych kwazikryształów

17.01.2019

Fizycy i chemicy z Brown University po raz pierwszy stworzyli samoorganizującą się sieć quasi-krystaliczną, składającą się z kropek kwantowych o ściśle określonym kształcie. Podobne sieci quasikrystaliczne zostały już wielokrotnie opisane matematycznie i obliczone w trakcie skomplikowanych symulacji komputerowych, ale nikt wcześniej nie był w stanie wykazać ich powstania, jak to mówią, na żywo.

Przypominamy naszym Czytelnikom, że kryształy to struktury składające się z jednorodnych składników i posiadające symetrię w jednej lub kilku współrzędnych przestrzennych. Innymi słowy, jeśli weźmiemy dowolny odcinek kryształu i przesuniemy go na pewną odległość wzdłuż osi symetrii, wówczas struktura odcinka przesuniętego całkowicie pokrywa się ze strukturą odcinka „nieprzesuniętego”. Quasikryształy nie mają takiej symetrii, ich składowe ułożone są w przestrzeni w uporządkowany sposób, ale struktura quasikryształu się nie powtarza.

Opis matematyczny quasikryształów jest dość łatwy do stworzenia, ale jak wcześniej sądzono, tworzenie aperiodycznych struktur krystalicznych w rzeczywistości jest niemożliwe. Już jakiś czas temu naukowcy zaobserwowali oznaki istnienia quasi-kryształów w stopach aluminium, które przeszły złożony proces syntezy i obróbki cieplnej i fakt ten był pierwszym potwierdzeniem możliwości ich istnienia. Obecnie fakt istnienia quasikryształów uważa się za już udowodniony i uważa się je za nowy potencjalnie użyteczny rodzaj materiału.

Wróćmy więc do materiału stworzonego na Brown University. Co ciekawe, naukowcy początkowo nawet nie myśleli o kwazikryształach, ich zadaniem było znalezienie nowych metod budowania makrostruktur z komponentów o rozmiarach nanometrowych. Jednym z rodzajów komponentów była piramidalna kropka kwantowa, czworościenna cząstka o wielkości około jednego nanometra. Wstępne obliczenia wykazały, że taki kształt pozwoli na „upakowanie” w określonej objętości przestrzeni większej liczby takich cząstek niż cząstek o tradycyjnym kształcie kulistym.

Cząsteczki czworościenne miały jeszcze jedną cechę, zachowywały się i oddziaływały z sąsiednimi cząsteczkami na różne sposoby, w zależności od ich aktualnej orientacji przestrzennej. W wyniku tego po pewnym czasie wszystkie cząstki spontanicznie uporządkowały się, tworząc złożoną strukturę, która jest znana jako quasi-przezroczysta supersieć.

Badania tej struktury pod mikroskopem elektronowym wykazały, że cząstki tworzą wzory dziesięciokątne, połączone symetrią niespotykaną w tradycyjnych kryształach. Jedynym wyjątkiem są granice materiału, gdzie, aby optymalnie wypełnić przestrzeń, cząsteczki łączy się we wzory o mniejszej liczbie narożników.

<< Powrót: Oceany ratują naszą planetę 18.01.2019

>> Naprzód: Wszystkie najcenniejsze firmy na świecie pochodzą z sektora IT 17.01.2019

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Komputer kwantowy dla ubogich 29.09.2019

Naukowcy z uniwersytetów Tohoku i Purdue opracowali niekonwencjonalny schemat obliczeniowy oparty na fluktuacjach termicznych i wykazali, że koncepcja sprawdza się w przypadku obliczeń probabilistycznych.

Obliczenia probabilistyczne - obliczenia z wykorzystaniem bitów prawdopodobieństwa, czyli p-bitów, których stan waha się w czasie od „0” do „1”. Można wyciągnąć analogię do obliczeń kwantowych, które wykorzystują superpozycję bitów kwantowych lub q-bitów, które przyjmują jednocześnie wartości „0” i „1” (dokładniej, mogą być w superpozycji).

W podstawowym komputerze probabilistycznym stworzonym przez naukowców, opartym na koncepcjach asynchronicznych sieci neuronowych, p-bity zostały zaimplementowane w stochastycznym magnetycznym złączu tunelowym (s-MTJ). Do celów demonstracyjnych wybrano faktoryzację liczb całkowitych jako dobry przykład problemów optymalizacyjnych.

Oczekuje się, że obliczenia kwantowe pomogą rozwiązać złożone problemy, w tym optymalizację, których klasyczne komputery nie są w stanie skutecznie rozwiązać. Podczas gdy większość q-bitów działa w ekstremalnie niskich temperaturach i często oddziałuje tylko z sąsiednimi q-bitami, spintronics p-bits mogą być używane jako q-bity, ale działają w temperaturze pokojowej z możliwością skorelowania elektrycznego nawet z kilkoma p-bitami .na długich dystansach. Ponadto p-bity można zaimplementować poprzez nieznaczną modyfikację technologii magnetorezystywnej pamięci o dostępie swobodnym (MRAM).

Zademonstrowany schemat obliczeniowy, oparty na technologii spintronicznej, jest szczególnie atrakcyjny dla pewnych klas problemów, w których dopuszczalne są rozwiązania przybliżone, ponieważ komputer probabilistyczny wykorzystuje naturalną stochastyczność s-MTJ zamiast sztucznie wprowadzać ją do komputera deterministycznego. W porównaniu z komputerami kwantowymi, spintroniczne komputery probabilistyczne są atrakcyjne pod względem pracy w temperaturze pokojowej, łatwości wdrożenia i dostępności uznanych technologii MRAM.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn