متخصصان حالت جدیدی از ماده موسوم به «شیشه اسپینی خودالقا» را شناسایی کرده اند که در تولید پلتفرم های هوش مصنوعی کاربرد دارد.
به گزارش ایرنا به نقل از پایگاه خبری ساینس، بسياري از ما با چهار حالت کلاسیک ماده شامل جامد، مایع، گاز و پلاسما آشنا هستیم، ولی ظاهرا دنیای بزرگی از حالت های محتلف ماده موجود هست که هنوز برای ما ناشناخته است. اینک پژوهشگران دانشگاه های آپسالا سوئد و ردباند هلند توانستند یکی از این حالت ها را شناسایی کنند.
زمانی که تمام اتم های تشکیل دهنده یک ماده دارای اسپین هایی با راستای یکسان باشند، خاصیت مغناطیسی در آن ماده ایجاد می شود. ولی در شیشه اسپینی، اسپین ها فاقد نظم هستند و در راستاهای تصادفی قرار دارند. دلیل استفاده از عنوان «شیشه» برای نامگذاری این حالت ماده نیز به علت تشابه چیدمان اتم های ماده در این حالت، با چیدمان اتم های تشکیل دهنده شیشه است.
تا به حال شیشه های اسپینی تنها داخل آلیاژهای خاصی مشاهده شده اند. اینک پژوهشگران متوجه شدند این حالت ماده بطور طبیعی در عنصر نئودیمیم ایجاد می شود. برای تفکیک این حالت جدید از آنچه در آلیاژها رخ می دهد از عنوان «خود القا» برای نامگذاری این حالت استفاده شد.
عنصر نئودیمیم به علت داشتن خواص مغناطیسی عجیب، شناخته شده است. پژوهشگران از طریق بررسی این عنصر با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) متوجه شدند اسپین اتم های این عنصر با سرعت های مختلف در حال چرخش مارپیچی هستند و در نتیجه شکل مارپیچ دائما در حال تغییر است. تکنیک STM امکان مشاهده ساختار و تشخیص قطب شمال و جنوب هریک از اتم ها را بطور مستقل فراهم می کند و با استفاده از آن میتوان رفتار ماده را در سطح اتمی با دقت فوق العاده ای مشاهده کرد.
به گفته پژوهشگران طبق آنچه در این تحقیقات مشخص شده است، احتمالا عناصر دیگری نیز وجود دارند که امکان دارد به حالت شیشه اسپینی خودالقا درآیند. به اعتقاد پژوهشگران رفتار اسپینی اتم ها در این حالت شباهت زيادي به رفتار نورون ها دارد و میتوان از این حالت ماده برای توسعه سیستم های هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) بهره گرفت.
اینک حالت شیشه اسپینی خودالقا، در کنار سایرحالت های غیرعادی ماده مثل ابرجامدها، کریستال های زمان و شاره های دارای جرم منفی قرار می گیرد و دنیای حالت های عجیب ماده را بیش از پیش گسترش می دهد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science منتشر شده است.
- 11
- 4
