Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Teknologi

‘Jenis Elektron Baru’ – ScienceDaily


Ini adalah sesuatu yang sangat umum dalam fisika: elektron meninggalkan materi tertentu, mereka terbang menjauh dan kemudian diukur. Beberapa bahan memancarkan elektron, saat diiradiasi dengan cahaya. Elektron ini kemudian disebut “fotoelektron”. Dalam penelitian material, yang disebut “elektron Auger” juga memainkan peran penting – mereka dapat dipancarkan oleh atom jika elektron pertama kali dilepaskan dari salah satu kulit elektron bagian dalam. Tetapi sekarang para ilmuwan di TU Wien (Wina) telah berhasil menjelaskan jenis emisi elektron yang sama sekali berbeda, yang dapat terjadi pada bahan karbon seperti grafit. Emisi elektron ini telah diketahui sekitar 50 tahun, namun penyebabnya masih belum jelas.

Elektron aneh tanpa penjelasan

“Banyak peneliti yang bertanya-tanya tentang ini,” kata Prof Wolfgang Werner dari Institut Fisika Terapan. Ada bahan yang terdiri dari lapisan atom yang diikat bersama hanya oleh gaya lemah Van der Waals, misalnya grafit. Dan ditemukan bahwa jenis grafit ini memancarkan elektron yang sangat spesifik, yang semuanya memiliki energi yang persis sama, yaitu 3,7 elektron. volt. “

Tidak ada mekanisme fisika yang dapat menjelaskan emisi elektron ini. Tapi setidaknya energi yang diukur memberikan indikasi ke mana harus mencari: “Jika lapisan atom tipis ini terletak di atas satu sama lain, keadaan elektron tertentu dapat terbentuk di antaranya,” kata Wolfgang Werner. “Anda dapat membayangkannya sebagai elektron yang terus menerus dipantulkan bolak-balik antara dua lapisan hingga pada suatu titik ia menembus lapisan dan lolos ke luar.”

Energi dari keadaan ini sebenarnya cocok dengan data yang diamati – jadi orang berasumsi bahwa ada hubungan, tapi itu saja tidak ada penjelasannya. “Elektron di negara bagian ini seharusnya tidak benar-benar mencapai detektor,” kata Dr. Alessandra Bellissimo, salah satu penulis publikasi saat ini. “Dalam bahasa fisika kuantum orang akan berkata: Probabilitas transisi terlalu rendah.”

Melewati kabel dan simetri

Untuk mengubahnya, simetri internal keadaan elektron harus dipatahkan. “Anda bisa membayangkan ini seperti lompat tali,” kata Wolfgang Werner. “Dua anak memegang tali yang panjang dan memindahkan ujung-ujungnya. Sebenarnya keduanya menciptakan gelombang yang biasanya merambat dari satu sisi tali ke sisi lainnya. Tapi jika sistemnya simetris dan kedua anak itu berperilaku sama, maka tali itu hanya bergerak ke atas dan ke bawah. Gelombang maksimum selalu berada di tempat yang sama. Kami tidak melihat adanya pergerakan gelombang ke kiri atau ke kanan, ini disebut gelombang berdiri. ” Tetapi jika kesimetriannya rusak karena, misalnya, salah satu anak bergerak mundur, situasinya berbeda – maka dinamika tali berubah dan posisi maksimum osilasi bergerak.

Kerusakan simetri semacam itu juga dapat terjadi pada material. Elektron meninggalkan tempatnya dan mulai bergerak, meninggalkan “lubang” di belakangnya. Pasangan lubang elektron seperti itu mengganggu kesimetrisan materi, dan dengan demikian dapat terjadi bahwa elektron tiba-tiba memiliki sifat dua keadaan berbeda secara bersamaan. Dengan cara ini, dua keuntungan dapat digabungkan: Di satu sisi, ada sejumlah besar elektron seperti itu, dan di sisi lain, kemungkinan mereka mencapai detektor cukup tinggi. Dalam sistem simetris sempurna, hanya satu atau lainnya yang mungkin. Menurut mekanika kuantum, keduanya dapat melakukan keduanya pada waktu yang sama, karena refraksi simetri menyebabkan kedua keadaan “bergabung” (hibridisasi).

“Dalam arti tertentu, ini adalah kerja tim antara elektron yang dipantulkan bolak-balik antara dua lapisan material dan elektron pemecah simetri,” kata Prof. Florian Libisch dari Institute of Theoretical Physics. “Hanya jika Anda melihatnya bersama-sama, Anda dapat menjelaskan bahwa materi memancarkan elektron dengan energi 3,7 elektron volt.”

Bahan karbon seperti jenis grafit yang dianalisis dalam penelitian ini memainkan peran utama saat ini – misalnya, bahan grafena 2D, tetapi juga tabung nano karbon dengan diameter kecil, yang juga memiliki sifat luar biasa. “Efeknya harus terjadi pada bahan yang sangat berbeda – di mana pun lapisan tipis disatukan oleh gaya Van der Waals yang lemah,” kata Wolfgang Werner. “Dalam semua bahan ini, jenis emisi elektron yang sangat khusus ini, yang sekarang dapat kami jelaskan untuk pertama kalinya, seharusnya memainkan peran penting.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Teknologi Wina. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney