جدید با کیفیت بالا-انرژی-تراکم فیزیک پژوهش فراهم می کند بینش درباره جهان

اتم ها و مولکول های بسیار متفاوت رفتار می کنند در درجه حرارت و فشار. اگر چه چنین ماده وجود ندارد به طور طبیعی در زمین وجود دارد به وفور در جهان به خصوص در فضای داخلی از سیارات و ستاره ها. درک چگونه اتم ها واکنش نشان می دهند تحت فشار شرایط — یک رشته شناخته شده به عنوان انرژی بالا و چگالی فیزیک (HEDP) — دانشمندان می بینش ارزشمندی در زمینه سیاره, علم, فیزیک نجومی, فیوژن انرژی و امنیت ملی است.

یک سوال مهم در زمینه هد علم این است که چگونه ماده تحت فشار شرایط ممکن است منتشر می کنند و یا جذب تابش در راه است که متفاوت از ما درک سنتی.

در یک مقاله منتشر شده در Nature Communications, Suxing هو یک دانشمند برجسته و رهبر HEDP نظریه گروه در دانشگاه روچستر آزمایشگاه لیزر انرژی (LLE) همراه با همکارانش از LLE و فرانسه دارای فیزیک کاربردی تئوری و محاسبات به پیش بینی حضور دو پدیده جدید — درون تابشی انتقال (IRT) و تفکیک دو قطبی قانون انتخاب — در حمل و نقل تابش در اتم ها و مولکول های تحت HEDP شرایط. این تحقیق باعث افزایش درک درستی از HEDP و می تواند منجر به کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونه ستاره و اختر فیزیک اشیاء تکامل در جهان است.

آنچه که در درون تابشی انتقال (IRT)?

تابشی انتقال فیزیک فرآیند اتفاق می افتد در داخل اتم ها و مولکول های خود را که الکترون یا الکترون می تواند به “پرش” از انرژی سطح یا منشعب/تابش یا جذب یک فوتون. دانشمندان پیدا کنید که برای ماده در زندگی روزمره ما چنین تابشی انتقال بیشتر اتفاق می افتد در درون هر فرد اتم و یا مولکول; الکترون آن پریدن بین سطوح انرژی متعلق به یک اتم یا مولکول و پریدن نمی کند به طور معمول رخ می دهد در بين اتم ها و مولکول ها.

اما هو و همکارانش پیش بینی است که هنگامی که اتم ها و مولکول های قرار داده شده در زیر هد شرایط و فشرده آنقدر محکم است که تبدیل شدن آنها بسیار نزدیک به یکدیگر تابشی انتقال می تواند شامل همسایه اتم ها و مولکول ها.

“یعنی الکترون هم اکنون می توانید پرش از یک اتم را در سطح انرژی به کسانی که از دیگر همسایه اتم” هو می گوید.

چه دو قطبی انتخاب قانون ؟

الکترون ها در داخل یک اتم خاص تقارن. برای مثال “s-موج الکترون” همیشه spherically متقارن معنی آنها نگاه مانند یک توپ با هسته واقع در اتمی center; “p-موج الکترون ها” از سوی دیگر نگاه مانند دمبل. D-امواج و دیگر الکترون متحده را پیچیده تر اشکال است. تابشی انتقال خواهد بیشتر زمانی رخ می دهد که الکترون پریدن به شرح زیر به اصطلاح دو قطبی انتخاب حکومت است که در آن پرش الکترون تغییر شکل آن از s موج به موج p از موج p به d-wave ،

عادی, غیر-شرایط هو می گوید: “یکی به سختی می بیند الکترون پریدن در میان همان اشکال از s موج به موج s-و از موج p به p-wave با ساطع کردن یا جذب فوتون.”

اما به عنوان هو و همکارانش دریافتند که مواد فشرده و محکم به عجیب و غریب هد حالت دو قطبی انتخاب حکومت است که اغلب شکسته.

“تحت چنین شرایط موجود در مرکز ستاره ها و کلاس های آزمایشگاهی fusion آزمایش های غیر دو قطبی x-ray انتشار و جذب رخ می دهد که پیش از این هرگز تصور” هو می گوید.

با استفاده از ابر رایانه ها به مطالعه HEDP

محققان با استفاده از ابر رایانه ها در هر دو دانشگاه روچستر مرکز به صورت یکپارچه تحقیقات رایانه (سیرک) و در LLE برای انجام محاسبات خود را.

“به لطف پیشرفت های فوق العاده ای در بالا لیزر انرژی و پالس-فن آوری های قدرت, ‘آوردن ستاره به زمین’ به واقعیت تبدیل شده است در دهه گذشته یا دو” هو می گوید.

هو و همکارانش انجام تحقیقات خود را با استفاده از density-functional theory (DFT) محاسبه ارائه می دهد که یک مکانیک کوانتومی شرح اوراق قرضه بین اتم ها و مولکول ها در سیستم های پیچیده. این روش DFT برای اولین بار شرح داده شده در دهه 1960 بود و این موضوع از سال 1998 جایزه نوبل در شیمی است. محاسبات DFT شده اند به طور مداوم بهبود یافته است. یکی از این بهبود برای فعال کردن محاسبات DFT شامل هسته و الکترون ساخته شده توسط والنتین Karasev یک دانشمند در LLE و همکاری نویسنده این مقاله است.

نتایج نشان می دهد وجود دارد و انتشار جدید/جذب خطوط ظاهر می شود در x-ray طیف از این ماده در سیستم های که از قبلا ناشناخته کانال IRT و تفکیک دو قطبی قانون انتخاب.

هو و فیلیپ Nilson یک دانشمند ارشد در LLE و همکاری نویسنده این مقاله در حال حاضر در حال برنامه ریزی آینده آزمایش خواهد شد که شامل تست این پیش بینی های نظری در امگا لیزر تسهیلات در LLE. تسهیلات اجازه می دهد تا کاربران ایجاد عجیب و غریب هد شرایط در nanosecond دستخطی اجازه می دهد دانشمندان برای بررسی این رفتار منحصر به فرد از مسائل در شرایط شدید.

“اگر ثابت شود درست با آزمایش های, این اکتشافات جدید را عمیقا تغییر نحوه تابش حمل و نقل در حال حاضر درمان های عجیب و غریب هد مواد” هو می گوید. “این DFT-پیش بینی جدید انتشار و جذب کانال هرگز در نظر گرفته شده است که تا کنون در کتاب های درسی.”

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.rushrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>