بسم الله الرحمن الرحيم
انقل لكم هذا الموضوع للفائده العلميه
استخدم الفيزيائيون في المعهد الوطني الأمريكي للمقاييس والتقانة NIST الليزر لتبريد ذرات الأربيوم وأسرها، وهو معدنٌ ترابي نادر ثقيل له خصائص ضوئية وكهربائية ومغنطيسية غير عادية. ويمتلك العنصر بنية طاقية معقدة، لذا عُدَّ فيما سبق أنه من الصعب أسره بسببها. لكن الشرح الذي نُشر مؤخراً في مجلة بحوث الفيزياء Physical Review Letters قد يُفضي إلى ابتكار أدوات ذات قياسات نانوية تُستخدم في الاتصالات أو الحوسبة الكمومية أو في الضبط الدقيق لخصائص أشباه النواقل.
تتضمن عملية التبريد وأسر الذرات بالليزر قذف الذرات بحزمٍ من أشعة الليزر من اللون المطابق تماماً للوضع الذي يجعل الذرات تمتص وتُصدر الضوء بالطريقة التي توصلنا إلى فقدانٍ مُتحكـَّمٍ به للاندفاع والحرارة، ينتج عنه أخيراً حالة مستقرة عديمة الحركة تقريباً. وحتى أيامنا هذه كانت هذه العملية ممكنةً مع الذرات التي تنتقل بسهولة بين سويتي طاقة دون وجود إمكانية للتوقف بينهما. يمتلك الأربيوم أكثر من 110 سوياتٍ طاقية تقع بين السويتين المستخدمتين في التبريد بالليزر، ولهذا لديه العديد من الطرق التي يمكنه بها فقدان الطاقة بهذه العملية. اكتشف الباحثون في المعهد أن هذه الذرات الفاقدة للطاقة تدخل دورةً جديدة من مرحلة إعادة التدوير، لذا فإن الأسر ممكنٌ في النهاية.
سخَّن فريق المعهد الأربيوم إلى أكثر من 1300 درجة مئوية لتوليد تيَّارٍ من الذرات. بعد ذلك استُعين بحقلٍ مغنطيسي وست حزمٍ من الليزر الأرجواني، المعاكسة لانتشار الذرات، لتبريد وأسر أكثر من مليون ذرة في فراغٍ لا يتجاوز قطره 100 ميكرومتر. وعندما تُمضي الذرات وقتاً في الشَرَك، فإنها ستنتقل إلى واحدةٍ من سويات الطاقة المئة وعشرة، لتتوقف عن الاستجابة لليزرات، وتبدأ بالانتشار خارج الشَرَك. تحدث إعادة التدوير لأن الذرات لها صفة مغنطيسية كافية لأن تُبقيها مجاورةً للشَرَك. وأخيراً، فإن العديد من الذرات المتكِّدسة تعود إلى حالة سوية الطاقة الأدنى التي تتجاوب مع ضوء الليزر ويُعاد أسرها في الشَّرَك.
يمكن لذرات الأربيوم أن تؤسر بحيث تُصبح كثافتها عاليةً لدرجة يمكن معها عدَّها نقطة بداية لتكاثف بوز - أينشتاين، وهي حالة غير اعتيادية للمادة تكون فيها منتظمةً انتظاماً كبيراً، ويستعملها الباحثون في المعهد لدراسة الحوسبة الكمومية. يمكن كذلك للأربيوم البارد المأسور أن يكون مفيداً لتوليد الفوتونات المفردة، وهي الجزيئات الأصغر المكونة للضوء، عند أطوالٍ موجية مستخدمة في الاتصالات. كذلك فإن ذرات الأربيوم المأسورة يمكن أن تُستخدم في إشابة أشباه النواقل بكميات قليلة من مادة الإشابة لتعديل خصائصها. يُستخدم الأربيوم، الذي يحتفظ بميزاته الضوئية الفريدة حتى لدى مزجه بمواد أخرى، تماماً مثلما هي الحال لدى بقية المعادن الترابية النادرة، في الليزرات والمضخِّمات ولتغطية الزجاج والخزف بطبقة للحماية، فأملاح الأربيوم على سبيل المثال تُشعُ بنورٍ ورديٍ فاتح.
تُبطئ حزمة من الليزر الأرجواني من حركة ذرات الأربيوم (تتجه الحزمة الأرجوانية نحو اليمين) الصادرة من فرنٍ تصل درجة حرارته إلى 1300 درجة مئوية، تمهيداً لأسرها وتبريدها. يمكن أن تقود الخصائص المميزة لذرات الأربيوم مع الإمكانية الجديدة التي تسمح بأسر هذه الذرات إلى ابتكار تقانات فريدة
نسالكم الدعاء الى روح اخي رحمه الله برحمته الواسعه
31-01-2008, 09:14 PM
