عربي21:
2025-04-26@08:13:27 GMT

اكتشاف نوع جديد من المواد المغناطيسية.. هذه خواصها

تاريخ النشر: 28th, January 2024 GMT

اكتشاف نوع جديد من المواد المغناطيسية.. هذه خواصها

قالت مجلة "ايكونوميست" في تقرير لها إن موجة من الأبحاث الحديثة تشير إلى أن الفيزيائيين لم يكن لديهم الصورة الكاملة ويبدو أن نوعا جديدا من المواد المغناطيسية كان مختبئا تحت أنوفهم.

معظم الناس على دراية بالمغناطيسات الحديدية. هذه لها مجال مغناطيسي قوي ودائم، حيث يتم استخدامها في كل شيء بدءا من مغناطيس الثلاجة والبوصلات وحتى محركات السيارات الكهربائية.



ينشأ المجال المغناطيسي للمغناطيس الحديدي من الإلكترونات الموجودة داخل ذراته. فكما تحمل الإلكترونات شحنة كهربائية، فإن خاصية ميكانيكية الكم التي تسمى الدوران تعني أن كل إلكترون هو أيضا مغناطيس صغير.

في معظم المواد، تلغي دورات الإلكترونات الموجودة في ذرة واحدة بعضها البعض، بحيث لا تُظهر الذرة - وبالتالي المادة المبنية من تلك الذرات - أي مجال مغناطيسي عام.




في بعض الأحيان، كما هو الحال في الحديد الذي تُصنع منه القضبان المغناطيسية، تعمل الأمور بشكل مختلف. إذا كانت هذه المجالات المغناطيسية ذات النطاق الذري قوية بما فيه الكفاية، وإذا كانت الذرات متراصة بشكل وثيق، فيمكن للإلكترونات أن تجبر جيرانها على محاذاة مجالاتها في نفس الاتجاه. إن الجمع بين ملايين الحقول الصغيرة ينتج حقلا قويا بما يكفي للصق قائمة التسوق على باب الثلاجة.

وفي عام 1932، اكتشف عالم الفيزياء الفرنسي لويس نيل طريقة أخرى لتنظيم الأشياء، فيما أسماه المواد "المغناطيسية المضادة".

وكما هو الحال مع المغناطيسات الحديدية، فإن الذرات الموجودة في هذه المواد لها مجالات خاصة بها. ومثل المغناطيسات الحديدية، تُظهر هذه المواد نظاما داخليا صارما، على الرغم من أنه لا ينتج مجالا مغناطيسيا شاملا على الإطلاق.

وذلك لأن مجالات الذرات الموجودة في المادة المضادة للمغناطيسية تشير في اتجاهين متعاكسين لاتجاهات جيرانها، مما يؤدي إلى إلغاء بعضها البعض تماما.

وكان يُعتقد لفترة طويلة أن هذا هو الحال، إلى أن أدلى ليبور سميجكال، عالم الفيزياء في جامعة ماينز بدلوه. كان الدكتور سميجكال يبحث في شيء يسمى تأثير هول الكمي، وبدأ بإجراء إعادة تفكير منهجية في جميع الحالات المغناطيسية المحتملة، انطلاقا من المبادئ الأولى. وبحلول عام 2018، قاده هذا إلى نتيجة مفاجئة.





وقال إن المجالات المغناطيسية داخل المادة يمكن أن تصطف بطريقة أخرى. يمكن أن ينتهي الأمر بالذرات المجاورة بدوران يشير في اتجاهين متعاكسين إذا تم تدوير الذرات نفسها بمقدار 90 درجة مقارنة بجيرانها. (على الرغم من أن الذرات يتم تمثيلها غالبا على هيئة مجالات، وبالتالي فهي غير مبالية بالدوران، إلا أن الأمور في الواقع أكثر تعقيدا من ذلك قليلا). وستكون النتيجة شيئا مشابها لمضادات المغناطيسية الحديدية، ولكنها متميزة بما يكفي لتستحق اسما جديدا. لقد ذهب الدكتور سميجكال إلى "المغناطيسية البديلة".

منذ آب/ أغسطس 2023، تم نشر ما لا يقل عن ستة أوراق بحثية تدعي أنها لاحظت المغناطيسية البديلة في المختبر.

نُشرت إحداهما، بقلم لي سويونج من جامعة سيول الوطنية وزملائها، والتي تُنسب إلى الدكتور سميجكال باعتباره مؤلفا مشاركا، الأسبوع الماضي في مجلة Physical Review Letters.

ويقولون إنهم لاحظوا المغناطيسية البديلة في أفلام تيلوريد المنغنيز، وهو شبه موصل يُعتقد منذ فترة طويلة أنه مضاد للمغناطيسية. ويتوقع الدكتور سميجكال أن يتم نشر المزيد من الأدلة في مجلة Nature الشهر المقبل.




ويشتبه أيضا في أن أكثر من 200 مادة أخرى عبارة عن مغناطيسات بديلة مقنعة، استنادا إلى البيانات المتوفرة في الأدبيات. يقول كريستوفر ماروس، عالم فيزياء المواد المكثفة بجامعة ليدز: "أعتقد أنه من المقبول على نطاق واسع في المجتمع أن هذه ظاهرة حقيقية".

قد تأتي التطبيقات في مجال الإلكترونيات الدورانية، والتي تهدف إلى تمثيل البيانات ليس كشحنات كهربائية، كما تفعل معظم أجهزة الكمبيوتر الموجودة، ولكن كأنماط من الدوران. يمكن التحكم في الإلكترونات الموجودة داخل المغناطيس البديل من الخارج، كما هو الحال في المغناطيس الحديدي.

يمكن جعل تلك التي لديها نمط معين من الدوران تتحرك في اتجاه مختلف لتلك التي لديها نمط آخر من الدوران. لكن استخدام المغناطيسات الحديدية أمر صعب، لأن مجالاتها المغناطيسية تتداخل مع مجالات جيرانها إذا كانت قريبة جدا من بعضها البعض. يمكن تكديس المغناطيسات البديلة بشكل أكثر كثافة، دون وجود مثل هذا المجال.

وقد لا تكون هذه نهاية القصة، كما يقول الدكتور سميجكال، الذي يعتقد أن المزيد من أشكال المغناطيسية الجديدة قد تكون كامنة هناك.

المصدر: عربي21

كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة مقابلات سياسة دولية المغناطيسية الفيزياء المغناطيس الفيزياء الالكترونات المزيد في سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة

إقرأ أيضاً:

تقرير بريطاني حكومي: يمكن لمواطنينا الذكور التحرك في ليبيا أما النساء العازبات فلا

أعلن تقرير حكومي بريطاني، أنه يمكن لمواطني المملكة الذكور التحرك في ليبيا أما النساء العازبات فلا.

وقال التقرير البريطاني عن ليبيا لشهر أبريل: “يمكن لمواطني المملكة المتحدة الذكور التحرك داخليا في ليبيا أما النساء غير المتزوجات فلا يمكنهم ذلك بسبب القيود التي تفرضها الجماعات المسلحة، وهناك 250 ألف شخص في ليبيا بحاجة لمساعدات إنسانية وفق آخر تقييم أممي”.

وأضاف التقرير “أدى النزاع على القيادة في المصرف المركزي إلى انخفاض إنتاج النفط عام 2024، ومن المتوقع نمو الناتج المحلي في ليبيا بنسبة 9.6% عام 2025، كما أن ليبيا تواجه أزمة مياه شديدة ويتوقع وجود عجز مائي قدره 4,200 مليون متر مكعب في 2025”.

وتابع “هناك 160 ألف طفل في ليبيا بحاجة للدعم جراء نقص المعلمين والمدارس التالفة والمناهج القديمة، ويوجد أكثر من 760 ألف مهاجر في ليبيا وأدى النزاع في السودان لتسجيل 102 ألف لاجئ سوداني في ليبيا”.

الوسومالمليشيات بريطانيا ليبيا

مقالات مشابهة

  • إيهاب واصف لـ صدى البلد: لا يمكن التنبؤ بانخفاض أسعار الذهب حاليا
  • هل يمكن للفول السوداني علاج حساسية الفول السوداني؟
  • الدكتور أيمن أبو عمر: الوطن نعمة تستوجب الشكر.. وحبه نابع من الإيمان
  • خبير تركي: كيف يمكن للمستثمرين الصغار تحقيق أرباح ضخمة من الذهب؟
  • منظمات دولية تحذر: أمراض يمكن الوقاية منها تهدد الملايين
  • الوداع الأخير للبابا فرنسيس..كيف يمكن زيارة روما لحضور الجنازة؟
  • تظهر فجر الجمعة.. ما هي ظاهرة القمر المبتسم وكيف يمكن مشاهدتها؟
  • عاجل. ترامب: عدم السيطرة على كامل أراضي أوكرانيا هو التنازل الذي يمكن أن تقدم
  • كل شيء يمكن فعله على هاتفك.. خدمة جديدة من إنستجرام لمنافسة تيك توك
  • تقرير بريطاني حكومي: يمكن لمواطنينا الذكور التحرك في ليبيا أما النساء العازبات فلا