کشف حالت جدیدی از ماده

محققان بین‌المللی موفق به شناسایی یک حالت جدید از ماده شدند که ویژگی آن وجود یک پدیده کوانتومی موسوم به «جریان دستوار» (کایرال) است.

جریان‌ دستوار در مقیاس اتمی و از طریق حرکت هم‌افزایانه (cooperative movement) الکترون‌ها ایجاد می‌شوند که بر خلاف مواد مغناطیسی متعارف هستند و ویژگی‌های آنها از خصوصیات کوانتومی یک الکترون موسوم به چرخش و نظم و آرایش آنها در کریستال ناشی می‌شود.

در شیمی، زمانی یک مولکول یا یک یون دست‌سان، دست‌وار یا اصطلاحا کایرال نامیده می‌شود که فارغ از میزان چرخش و نوع جابه‌جایی‌های انجام شده، نتواند بر تصویر آینه‌ای خودانطباقٰ‌پذیر شود.

دستوارگی یا کایرالیته یک ویژگی بسیار حائز اهمیت در علم است که به عنوان مثال برای شناخت «دی ان ای» نقش بنیادی دارد. در پدیده کوانتومی کشف شده، دست‌وارگی جریان‌ها از طریق بررسی تراکنش بین نور و ماده شناسایی شد که ضمن ‌آن یک فوتون قطبی (پولاریزه) شده می‌تواند یک الکترون را از سطح ماده‌ای با حالت چرخشی بخوبی تعریف شده ساطع کند.

این کشف که خبر آن در نشریه «نیچر» هم منتشر شده است، دانش ما را از مواد کوانتومی ، کاوش برای فازهای کوانتومی دستواره و پدیده‌ای که در روی سطح مواد روی می‌دهد به میزان زیادی غنی می‌کند.

کاربردها و پیامدهای بالقوه

«فدریکو مازولا» محقق حوزه فیزیک مواد در دانشگاه «کافوسکاری» (Ca’ Foscari) ونیز در ایتالیا در این مورد گفت: کشف وجود این حالت‌های کوانتومی ممکن است راه را برای ابداع نوع جدیدی از الکترونیک هموار کند که از جریان‌های دستوار (کایرال) به عنوان حمل کنندگان اطلاعات بجای شارژ الکترون ها استفاده خواهد کرد.

وی افزود: این پدیده‌ می‌تواند پیامد مهمی برای کاربردهای آینده بر اساس دستگاه‌های «اپتوالکترونیک» جدید دستوار و همچنین تاثیر بزرگی در حوزه فناوری‌های کوانتوم برای حسگرهای جدید و همچنین در حوزه بیومدیکال و انرژی‌های تجدیدپذیر داشته باشد.