ยืนยันคำทำนายเมื่อเกือบ 50 ปีก่อนเกี่ยวกับกลไกที่อนุภาคมูลฐานบางส่วนได้รับมวล กลไกฮิกส์ถูกกระตุ้นโดยการทำลายสมมาตรที่เกิดขึ้นเอง และเดิมทีคิดค้นขึ้นเพื่ออธิบายว่าโฟตอนรับมวลในตัวนำยิ่งยวดได้อย่างไร ผลที่ตามมาคือ อะนาล็อกของฮิกส์โบซอน การกระตุ้นโดยรวม (หรืออนุภาคควอซิพติเคิล) ที่เรียกว่าโหมดฮิกส์ สามารถพบได้ในตัวนำยิ่งยวด ทฤษฎีคาดการณ์ว่าการแตกสมมาตรต่อไป
อาจนำไปสู่
การเกิดขึ้นของการกระตุ้นชนิดใหม่ที่เรียกว่า “โหมดฮิกส์ตามแนวแกน” ซึ่งแตกต่างจากโหมดฮิกส์ตรงที่มีโมเมนตัมเชิงมุมในตัวตอนนี้ Burch และเพื่อนร่วมงานได้สังเกตโหมดฮิกส์ในแกนในไตรเทลลูไรด์ของธาตุหายาก วัสดุเหล่านี้เป็นวัสดุชั้นที่เก็บประจุคลื่นความหนาแน่น (CDWs) ซึ่งสายโซ่ของอิเล็กตรอน
ก่อตัวเป็นคลื่นนิ่ง อิเล็กตรอนเหล่านี้ทำงานในลักษณะที่สัมพันธ์กันอย่างมาก และ CDW ถูกอธิบายว่าเป็นของไหลควอนตัม ซึ่งเป็นประเภทของวัสดุที่รวมถึงตัวนำยิ่งยวดด้วย รามันสเปกโทรสโกปีและเพื่อนร่วมงานทำการตรวจสอบตัวอย่างไตรเทลลูไรด์ในดินหายากของพวกเขาโดยใช้ ซึ่งการเปลี่ยนแปลง
ของความยาวคลื่นและโพลาไรเซชันของแสงเลเซอร์ที่กระจัดกระจายจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการสั่นของอะตอมในตัวอย่าง ทีมระบุจุดสูงสุดในสเปกตรัมรามันของวัสดุที่สอดคล้องกับโหมดฮิกส์ พวกเขาใช้เทคนิคที่เรียกว่าการรบกวนทางเดินควอนตัมเพื่อกำหนดลักษณะของโหมดฮิกส์เพิ่มเติม
เส้นทางสองทางที่ทีมสนใจคือการกระตุ้นของโหมดฮิกส์ที่ไม่มีโมเมนตัมเชิงมุมที่แท้จริง และการกระตุ้นของโหมดฮิกส์ในแนวแกน โดยการเปลี่ยนแปลงโพลาไรซ์ของแสงเลเซอร์ที่เข้ามาและโพลาไรซ์ของแสงที่ตรวจพบ ทีมงานสามารถสังเกตการรบกวนนี้และยืนยันการมีอยู่ของโหมดฮิกส์ตามแนวแกน
ในวัสดุ ยิ่งไปกว่านั้น การสังเกตนั้นเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่ปรากฏการณ์ควอนตัมอื่นๆ ส่วนใหญ่สามารถมองเห็นได้ที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้นทีมงานหวังว่าวิธีการทดลองที่ค่อนข้างง่ายของพวกเขาจะสามารถนำมาใช้เพื่อระบุโหมดฮิกส์ในแกนในวัสดุอื่นๆ รวมถึงตัวนำยิ่งยวด แม่เหล็ก
และเฟอร์โรอิเล็กทริก
สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์สำหรับเทคโนโลยีในอนาคต เนื่องจากวัสดุที่มีโหมดฮิกส์ในแนวแกนสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ควอนตัมได้ และเนื่องจากคณิตศาสตร์ของโหมดฮิกส์ในแนวแกนมีความคล้ายคลึงกับที่ใช้ในฟิสิกส์ของอนุภาค การศึกษาอนุภาคควอซิพัทเทอร์สามารถให้เบาะแส
โดยมีเอกสารการวิจัยมากกว่า 20,000 ฉบับที่ตีพิมพ์ในหัวข้อนี้จนถึงปัจจุบัน โดยได้รับแรงผลักดันจากการใช้งานมากมายตั้งแต่ระดับนาโนไปจนถึงระดับมหภาค มันขยายไปสู่ชีววิทยาด้วยซ้ำ โดยพบว่าพฤติกรรมของเฟอร์โรอิเล็กทริกเกิดขึ้นในกรดอะมิโนและในผนังหลอดเลือดเอออร์ติกในสุกร
เฟอร์โรอิเล็กทริกสามารถใช้เพื่อสร้างเซ็นเซอร์ที่สามารถจำลอง “ระบบประสาทสัมผัสแบบมัลติฟังก์ชั่น” ของมนุษย์ได้การพัฒนาที่น่าสนใจอื่น ๆ ได้แก่ วัสดุแปลกใหม่เช่น “relaxors” (ซึ่งการตอบสนองของไดอิเล็กตริกขึ้นอยู่กับความถี่ของสนามที่ใช้) และ “ควอนตัมพาราอิเล็กทริก”
(ซึ่งความผันผวนของควอนตัมจะยับยั้งการเริ่มต้นของคำสั่งเฟอร์โรอิเล็กตริก) นักวิจัยยังได้เริ่มศึกษาเฟอร์โรอิเล็กทริกแบบ 2 มิติด้วยการสะสมตัวของอะตอมต่ออะตอมและการคำนวณหลักการแรกที่ชี้ไปที่อุปกรณ์และเซ็นเซอร์ระดับนาโนชนิดใหม่ที่อาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการศึกษาร่างกายมนุษย์
ท้ายที่สุดแล้ว
แม้แต่ฟิสิกส์พื้นฐานก็ยังไม่ได้รับการยกเว้นจากพลังของเฟอร์โรอิเล็กทริก โดยเมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยได้สังเกตเห็นข้อบกพร่องทางทอพอโลยีที่แปลกใหม่ที่เรียกว่า “โพลาร์ สกายร์เมียน” และ “โพลาร์ ฮอปฟิออน” ในวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกเป็นครั้งแรก สิ่งที่เริ่มต้นจากการสังเกตการทดลองที่ไม่อันตราย
โดยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาเมื่อศตวรรษก่อน เราเชื่อว่าจะเป็นประโยชน์ต่อวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และชีวิตต่อไปอีก 100 ปีและต่อๆ ไปการประยุกต์ใช้เฟอร์โรอิเล็กทริก: ห้าสิ่งที่ดีที่สุดของสนามไฟฟ้า
ว่าอะไรอยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคเส้นทางควอนตัมเป็นวิธีต่างๆ
ที่แสงเลเซอร์สามารถโต้ตอบกับโหมดฮิกส์ และการรบกวนเกิดขึ้นเนื่องจากธรรมชาติควอนตัมของระบบ
ผิวหนัง เส้นผม เล็บ และเนื้อเยื่อทางชีวภาพอื่น ๆ อีกมากมายจะทำงานเป็นเพียโซอิเล็กทริกและเฟอโรอิเล็กทริกเมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้า ด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงแบบเพียโซรีสปอนส์ที่ให้ข้อมูลเชิงปริมาณ
ข้อดีอย่างหนึ่งของวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกคือมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงมาก ซึ่งหมายความว่าสามารถเก็บพลังงานได้มาก ดังนั้นตัวเก็บประจุส่วนใหญ่ในการใช้งานที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง เช่น แบตเตอรี่ขนาดเล็ก จึงประกอบด้วยวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก และแม้จะทำหน้าที่เป็นฉนวน
ที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูงมาก เฟอร์โรอิเล็กทริกก็มีบทบาทสำคัญในการค้นพบวัสดุประเภทใหม่ที่มีความต้านทานเป็นศูนย์ ทำงานที่ห้องปฏิบัติการวิจัยของไอบีเอ็มในซูริกในช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 อเล็กซ์ มุลเลอร์ นักฟิสิกส์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในอนาคตกำลังศึกษา ซึ่งเป็นกลุ่มของวัสดุ
ที่มีเฟอร์โรอิเล็กทริก เขาพบว่าวัสดุเหล่านี้มีกระแสไฟฟ้าที่ประมาณ 40 K โดยไม่มีความต้านทาน ในขณะที่วัสดุอื่นๆ พบว่ามีพฤติกรรมคล้ายกันที่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว ดังนั้นสำหรับตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง เราต้องขอบคุณเฟอร์โรอิเล็กทริก เทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืน
กล้องที่สามารถ “มองเห็น” ในเวลากลางคืนต้องการวัสดุที่สร้างประจุไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ไพโรอิเล็กทริกซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อร้อนหรือเย็นสามารถทำงานได้ แต่จะดีกว่าถ้าใช้เฟอร์โรอิเล็กทริก เช่น ไตรกลีซีนซัลเฟต พวกมันมี “ค่าสัมประสิทธิ์ไพโรอิเล็กตริก” ที่สูงกว่ามาก และสามารถแก้ไขความแตกต่างของอุณหภูมิได้เพียงเล็กน้อยถึง 0.01 เค
credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
