حذف تصاویر و رنگها | تاریخ ارسال: ۱۳۹۱/۱۰/۶ |
AWT IMAGE آقای فرهنگ فلاح دانشجوی دکتری این دانشکده در تاریخ 9 /10/91 ساعت 15 بعد از ظهر در سالن سمینار ساختمان شماره 1 فیزیک از پایان نامه خود با عنوان " خواص اسپینی در مولکول های آلی " به راهنمایی آقای دکتر مهدی اسماعیل زاده دفاع خواهد کرد.
آدرس پست الکترونیکی : fallah AT iust.ac.ir
چکیده:
اسپینترونیک و یا الکترونیک اسپینی، شاخهای از علم است که به بررسی انتقال و ذخیره اطلاعات از طریق اسپین الکترونها میپردازد. مطالعه اسپینترونیک در حوزه الکترونیک مولکولی که علم بررسی ترابری الکترون در تک مولکولها است، به شاخه جدیدی به نام اسپینترونیک مولکولی منجر شده است.
در این رساله اثر اسپین-مدار راشبا بر ترابری باری و اسپینی در تعدادی از مولکولهای آلی بررسی شده است. ضرایب عبور با استفاده از روش تابع گرین تعادلی محاسبه شدهاند. در توصیف هامیلتونی این مولکولها از مدل هاکل استفاده شده است.
ابتدا اثر اسپین-مدار راشبا بر چند مولکول آلی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که در مولکولهای 1و4-n-فنیل-دی تیولات با n زوج امکان چرخش کامل اسپین الکترون با بازدهی 100 درصد وجود دارد که باعث قابلیت استفاده این قطعه مولکولی به عنوان یک گیت NOT می گردد.
سپس اثر یک میدان الکتریکی خارجی علاوه بر اثر اسپین-مدار راشبا بر یک مولکول آلی بررسی شده است. نتایج تحقیقات نمایانگر امکان کنترل میزان چرخش اسپین الکترون به وسیله میدان الکتریکی خارجی میباشد. در این حالت با اعمال یک سیگنال مربعی برای میدان الکتریکی خارجی میتوان یک ساعت اسپینی داشت. به دلیل ظرفیت خازنی بسیار پایین این مولکولها، انتظار میرود این قطعه دارای سرعت عملکرد بسیار بالایی باشد.
در نهایت، تأثیر برهمکنش الکترون-الکترون به طور صریح با استفاده از روش تابع گرین غیرتعادلی کلدیش در ترابری اسپینی مولکولهای 1و4-n-فنیل-دی تیولات مورد بررسی قرار گرفته است.
واژههای کلیدی:
اسپینترونیک، الکترونیک مولکولی، مولکولهای آلی، اسپینترونیک مولکولی، اثر اسپین-مدار
نشانی مطلب در وبگاه دانشکده فیزیک:
http://www.iust.ac.ir/find.php?item=17.11882.26946.fa
برگشت به اصل مطلب
دانشمندان براي بيان قانون هاي فيزيكي، اغلب از گزاره های كلي و در عین حال مختصر استفاده می کنند. قانون هاي فيزيكي، معمولاً رابطۀ بین برخي از کمیت هاي فيزيكي را توصيف مي كنند و در دامنۀ وسیعی از پدیده های گوناگون طبيعت معتبرند (مانند قانون هاي نيوتون، قانون شکست نور یا قانون پایستگی انرژی) .
برای توصيف دامنة محدودتری از پدیده هاي فيزيكي، که عمومیت کمتری دارند، اغلب از اصطلاح اصل استفاده می شود (مانند اصل پاسکال كه براي شاره هاي ساكن و محصور معتبر است.)
بیگ بنگ: هنگامی که دانشمندان می کوشند تا مجموعه ی ویژه ای از پدیده ها را درک کنند، غالبا از مدل استفاده می کنند. مدل از نظر علمی، نوعی مقایسه یا تصویر ذهنی از پدیده ها با چیزی است که اغلب با آن آشنا هستیم. برای مثال مدل موجی نور. بر خلاف امواج آب، امواج نوری را نمی بینیم، اما خوب است فکر کنیم نور هم از امواج ساخته شده است، زیرا آزمایش ها دلالت بر آن دارند که از بسیاری جهات نور هم شبیه امواج آب عمل می کند.
light-waves-particles-750x410به گزارش بیگ بنگ، هدف از ارائه ی مدل، به دست آوردن تصویری تقریبا ذهنی یا عینی است، یعنی چیزی را مجسم کردن. هنگامی که نمی توان دید واقعا چه اتفاقی روی می دهد، اغلب مدل ها با مقایسه با یک دستگاه آشنا(برای مثال همان امواج آب) به ما بینش ژرف تری می دهد که می تواند آزمایش های جدیدی را مطرح کند و یا اندیشه هایی را درباره ی دیگر پدیده های وابسته به وجود آورد که شاید روزی به وقوع بپیوندند.
شاید از تفاوت های میان نظریه و مدل شگفت زده شوید، زیرا بعضی اوقات این واژه ها به صورت مترادف هم به کار می روند، اما مدل معمولا ساده است و مقایسه ای ساختاری برای پدیده های مورد بررسی در اختیارمان می گذارد، در صورتی که نظریه گسترده تر و بسیار مفصل تر است و اغلب می توان پیش بینی های کمی آزمون پذیری را با دقت هرچه تمام تر ارائه دهد. بعضی اوقات یک مدل را بسط می دهند و اصلاح می کنند تا با آزمایش های انجام شده در گستره ی وسیعی از پدیده ها مطابقت نزدیکی داشته باشد، در این حال شاید بتوان آن را به عنوان یک نظریه تلقی کرد.
مدل ها می توانند بسیار سودمند باشند، زیرا اغلب به نظریه های مهمی می انجامند، اما آنچه اهمیت دارد این است که نظریه یا مدل را با خود دستگاه های واقعی و پدیده ها اشتباه نگیریم. دانشمندان، عنوان قانون را به گزاره های موجز و فراگیر درباره ی چگونگی رفتار طبیعت نسبت می دهند.(برای مثال پایستگی انرژی). گاهی این گزاره ها به شکل رابطه ها یا معادله ی میان کمیت ها بیان می شوند.(مانند قانون دوم نیوتن F=ma)
Blog-1361-magic-mathقانون گزاره ای است که آزمایش پذیری آن در گستره ی بزرگی از پدیده های مشاهده پذیر به اثبات رسیده باشد. از این رو قانون میان بسیاری از پدیده های مشاهده شده وحدت ایجاد می کند. برای گزاره های کمتر فراگیر اغلب اصطلاح اصل به کار برده می شود.(برای مثال اصل ارشمیدس) البته مرز میان قانون و اصل اختیاری است و در این باره همواره هماهنگی وجود ندارد. قوانین علمی با قوانین سیاسی تفاوت دارند. قوانین سیاسی تجویزی هستند و چگونگی رفتار ما را تعیین می کنند، در حالی که قوانین علمی توصیفی اند و چگونگی رفتار طبیعت نه آن طور که باید باشد، بلکه آن طور که هست را توضیح می دهند.
قوانین نیز مانند نظریه ها نمی توانند به طور نامحدود و متنوع در همه ی موارد ممکن آزموده شوند. بنابراین نمی توان گفت که یک قانون به طور مطلق صحیح است. اصطلاح قانون را هنگامی به کار می بریم که اعتبار آن در گستره ی بزرگی از موارد آزموده،و محدودیت های اعتباری آن به روشنی درک شده باشد. با این حال همین که اطلاعات جدیدی به دست بیاید، بعضی از قوانین اصلاح یا کنار گذاشته می شوند. معمولا دانشمندان به تحقیقات خود طوری ادامه می دهند که گویا قوانین و نظریه ها همواره صحیح هستند، اما آنها مجبورند ذهن خود را در هر مورد آزاد بگذارند تا پذیرای اطلاعات جدیدی باشند، اطلاعاتی که ممکن است اعتبار قانون را تغییر دهد.
نویسنده: داگلاس جیانکولی/ دانشگاه کالیفرنیا
ترجمه: احمد توحیدی
لینک کوتاه مقاله : https://bigbangpage.com/?p=35719
کد خبر: ۹۱۵۴۵۰
تاریخ انتشار: ۴۲ : ۱۳ - ۰۹ فروردين ۱۴۰۵
خواندنی ها >> خواندنی ها
درون سیاهچالهها چه چیزی پنهان است؟ نظریه اعداد پاسخی عجیب دارد
ذرات جدیدی در قلب سیاهچالهها کشف شدند؟ دانشمندان نظریهای جسورانه درباره ذرات بنیادی درون تاریکترین نقاط جهان مطرح کردهاند.
پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) : درون سیاهچالهها چه چیزی پنهان است؟ نظریه اعداد پاسخی عجیب دارد درون سیاهچالهها چه چیزی پنهان است؟ نظریه اعداد پاسخی عجیب دارد
زومیت: ذرات جدیدی در قلب سیاهچالهها کشف شدند؟ دانشمندان نظریهای جسورانه درباره ذرات بنیادی درون تاریکترین نقاط جهان مطرح کردهاند.
ماهیت آنچه درون سیاهچاله وجود دارد، یکی از بزرگترین معماهای علم به شمار میرود. آیا این اجرام کیهانی دربردارنده دروازههایی به جهانهای دیگر هستند یا جهانهایی مستقل را در خود جای دادهاند؟ گرچه چنین فرضیاتی مطرح شدهاند، هنوز پاسخ قطعی در دسترس نیست. افق رویداد سیاهچالهها، یعنی مرزی که گذر از آن به معنای عدم بازگشت است و حتی اطلاعات هم نمیتوانند از آن فرار کنند، امکان بررسی مستقیم درون آنها را سلب میکند.
براساس پیشبینیهای فیزیک، در مرکز هر سیاهچاله نقطهای با چگالی بینهایت وجود دارد که با عنوان «تکنیگی» شناخته میشود. این مفهوم هرچند غیرقابل تصور است، در حال حاضر بهترین توضیحی محسوب میشود که علم برای توصیف ساختار درونی سیاهچالهها ارائه میدهد.
بااینحال، ریاضیات دریچهای نو به سوی فهم معمای درون سیاهچاله گشوده است. برخی نظریهپردازان بر این باورند که میتوان این معما را با استفاده از مفاهیمی که بسیاری از ما از دوران تحصیل خود به خاطر داریم، توصیف کرد: اعداد اول. تحقیقات جدید نشان میدهند که ذراتی با خواص مرتبط با اعداد اول (که در این متن پریمون نامیده میشوند)، ممکن است در مرکز سیاهچالهها وجود داشته باشند و به صورت چرخشی سازمان پیدا کردهاند.
ویژهترین پیشنهاد سال آکادمی همراه اول!
اریک پرلموتر، فیزیکدان موسسه فیزیک نظری فرانسه، معتقد است بسیاری از فیزیکدانان حوزه ذرات با جنبههای عمیق نظریه اعداد آشنایی چندانی ندارند.
اعداد اول اعدادی طبیعی و مثبت هستند که تنها بر یک و خودشان قابل تقسیماند. ویژگی مهمشان این است که هر عددی را میتوان به صورت حاصل ضرب اعداد اول بیان کرد؛ به همین دلیل، اعداد اول واحدهای اساسی ریاضی محسوب میشوند و مشابه «ذرات بنیادی» در فیزیک، امکان تجزیه بیشتر آنها وجود ندارد.
علاقه به اعداد اول در «فرضیه ریمان» ریشه دارد که توزیع ظاهراً تصادفی این اعداد را پیشبینی میکند. براساس این فرضیه، اگر اعداد اول را به ترتیب (۲، ۳، ۵، ۷، ۱۱ و غیره) شمارش کنیم، هیچ الگوی خاصی در مورد زمان پدیدارشدن آنها وجود نخواهد داشت. با وجود اینکه این فرضیه از سال ۱۸۵۹ توسط برنهارد ریمان، ریاضیدان آلمانی مطرح شده، هنوز اثبات نشده است (و هر کس که آن را حل کند، جایزه یک میلیون دلاری دریافت خواهد کرد).
اگر جهان به جای چهار بعد، پنج بعد داشته باشد، تکینگی سیاهچاله تنها با استفاده از اعداد اول «گاوسی» قابل توصیف خواهد بود
بیش از ۱۲۰ سال پس از طرح فرضیه ریمان، فیزیکدانی به نام برنارد جولیا، ایده استفاده از ذرات بنیادی غیربرهمکنشی با سطوح انرژی مرتبط با اعداد اول را مطرح کرد. او این ذرات را «پریمون» نامید و دریافت که تابع ریاضی مورد استفاده برای توصیف خواص آنها همان تابع زتای ریمان است که نقش کلیدی در فرضیه ریمان دارد.
گرچه پریمونها هنوز جنبه نظری دارند، تحقیقات اخیر نشان میدهد که ممکن است صرفاً یک اختراع ریاضی نباشند. مطالعهای که سال ۲۰۲۵ توسط فیزیکدانان کمبریج انجام شد، حاکی از آن بود که قلمرو کوانتومی نزدیک به تکینگی سیاهچاله خود را به الگویی منظم و «همشکل» از اعداد اول سازماندهی میکند؛ گویی ابری از گاز پریمونی در حال شکلگیری است. محققان در مقالهای بعدی، حدس زدند که اگر جهان به جای چهار بعد، پنج بعد داشته باشد، تکینگی سیاهچاله تنها با استفاده از اعداد اول «گاوسی» قابل توصیف خواهد بود.
شان هارتنول، سرپرست تیم تحقیقاتی دانشگاه کمبریج، بیان کرد: «هنوز ابعاد و اهمیت همزمانی اعداد اول در نزدیکی تکینگی مشخص نیست.» بااینحال، وی بر جذابیت ارتباط این یافتهها با نظریههای گرانشی چندبعدی و حتی پتانسیل آن برای ارائه رویکردهای جدید به نظریه مکانیکی کوانتومی گرانش تأکید کرد.
پرلموتر که تحقیقات خود را بر اساس ایدههای ریمان برای توصیف گرانش کوانتومی انجام داده، در مورد آینده این حوزه خوشبین است. او میگوید هدف از این پژوهشها درک ساختار سیاهچالهها در چارچوب گرانش کوانتومی است. یافتههای اولیه نشان میدهد که این اجرام کیهانی توسط الگوهای منظمی سامان مییابند و نظریه اعداد میتواند ابزاری مناسب برای توصیف آنها باشد.