به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از سانس دیلی، تیمی از فیزیکدانان به رهبری الکس گریلیش موفق به کشف الگوهای بی‌سابقه‌ای در یک کریستال زمانی مبتنی بر نیمه‌هادی ها شده‌اند، این کریستال که از ماده‌ای به نام ایندیوم گالیوم آرسناید ساخته شده است، رفتارهای دینامیکی خارق‌العاده‌ای را نشان داده است که می‌تواند پنجره‌ای جدید به درک ما از سیستم‌های غیرخطی باز کند.
در این مطالعه، کریستال ابتدا به جای روشنایی مداوم با لیزر، با پالس‌های دوره‌ای نور تحریک شد سپس هنگامی که فرکانس این پالس‌ها تغییر یافت، سیستم از هماهنگی کامل به آشوب پیچیده منتقل شد و الگوهایی همچون درخت فاری و پلکان شیطان شکل گرفتند، این الگوها برای نخستین بار در نیمه‌هادی‌ها مشاهده شدند و دینامیک پیچیده‌ای را به نمایش گذاشتند که به درک پژوهشگران از نظم و آشوب در سیستم‌های غیرخطی کمک می‌کند.
یکی از کشفیات مهم این پژوهش، تشکیل «پلکان شیطان» بود، که نشان می‌دهد چگونه فرکانس‌های مختلف در سیستم به صورت تدریجی به رفتارهای آشوبناک متصل می‌شوند. این پله‌ها سرانجام به هم می‌پیوندند و منجر به حرکت‌هایی می‌شوند که هرگونه تغییر کوچک در شرایط اولیه می‌تواند مسیر سیستم را به کلی تغییر دهد.
این مشاهدات فراتر از مرزهای فیزیک است و می‌تواند برای بهینه‌سازی ویژگی‌های نیمه‌هادی‌ها در صنعت الکترونیک و همچنین درک پدیده‌های پیچیده زیست‌شناسی، همچون ضربان قلب یا رفتار گروهی پرندگان، مورد استفاده قرار گیرد.
به گفته گریلیش، این نخستین بار است که چنین مشاهداتی در نیمه‌هادی‌ها انجام شده و نشان‌دهنده گامی بزرگ در فهم سیستم‌های غیرخطی است، این پژوهش، به ویژه در زمینه کاربردهای فناوری روز، تحولی شگرف به حساب می‌آید.
در آینده، تیم الکس گریلیش به تحقیق درباره چگونگی شکل‌گیری و تکامل حالات دینامیکی پیچیده در سیستم‌های غیرخطی تحت تأثیر تحریک‌های دوره‌ای خارجی به تحقیق و پژوهش ادامه خواهد داد، یافته‌های اساسی این تحقیقات می‌تواند به بهینه‌سازی خواص نیمه‌هادی‌ها کمک کند، که برای صنایع الکترونیک روز بسیار حیاتی هستند، علاوه بر این سیستم‌های غیرخطی در زیست‌شناسی نیز گسترده هستند.
نظر شما