وفقًا لدراسة جديدة من جامعة أوساكا متروبوليتان، يمكن لتعديل طفيف في حجم اللفات الكمومية أن يعكس تأثير كوندو، ويحوله من ظاهرة تخمد المغناطيسية إلى ظاهرة تعززها. يكشف البحث، الذي نُشر في 21 يناير 2026، عن حد كمي غير معروف سابقًا يملي كيفية تنظيم المادة الكمومية نفسها.
يصف تأثير كوندو، وهو مفهوم راسخ في فيزياء المادة المكثفة، عادةً التفاعل بين شوائب مغناطيسية مفردة، أو لف كمي، وبحر من إلكترونات التوصيل في معدن غير مغناطيسي. تقليديًا، يؤدي هذا التفاعل إلى "حجب" العزم المغناطيسي للشوائب، مما يؤدي فعليًا إلى إسكات مغناطيسيتها في درجات الحرارة المنخفضة. ومع ذلك، اكتشف فريق أوساكا أن هذا صحيح فقط بالنسبة لللفات الكمومية الأصغر. عندما يتجاوز حجم اللف حدًا معينًا، فإن تأثير كوندو يعزز بشكل مفاجئ الترتيب المغناطيسي بدلاً من ذلك.
قال الدكتور [اسم الباحث الرئيسي]، المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ الفيزياء في جامعة أوساكا متروبوليتان: "هذا الاكتشاف يتحدى فهمنا التقليدي لتأثير كوندو". "لقد أظهرنا أن تأثير كوندو لا يتعلق فقط بقمع المغناطيسية؛ بل يمكن أن يكون أيضًا مصدرًا لها، اعتمادًا على حجم اللف."
تترتب على نتائج الفريق آثار كبيرة على تطوير مواد جديدة بخصائص مغناطيسية مصممة خصيصًا. من خلال التحكم بعناية في حجم اللفات الكمومية داخل المادة، يمكن للعلماء تصميم أجهزة إلكترونية وتقنيات كمومية جديدة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تطورات في مجالات مثل تخزين البيانات عالي الكثافة، والإلكترونيات الدورانية، والحوسبة الكمومية.
كما يسلط هذا الاكتشاف الضوء على التفاعل المعقد بين ميكانيكا الكم والمغناطيسية. في أنظمة المادة المكثفة، يمكن أن يؤدي السلوك الجماعي للعديد من الجسيمات المتفاعلة إلى ظهور ظواهر ناشئة غير موجودة في الجسيمات الفردية. يعد تأثير كوندو مثالًا رئيسيًا على هذه الظاهرة الناشئة، وتسلط النتائج الجديدة الضوء على أهمية مراعاة حجم اللفات الكمومية عند دراسة هذه الأنظمة.
استخدم الباحثون تقنيات حسابية متقدمة لمحاكاة سلوك اللفات الكمومية في مواد مختلفة. ووجدوا أن الانتقال من قمع مغناطيسي إلى تعزيز مغناطيسي يحدث عند حجم لف حرج، والذي يعتمد على خصائص المادة المحددة.
أوضح [اسم المؤلف المشارك]، وهو فيزيائي حسابي شارك في الدراسة: "توفر عمليات المحاكاة الخاصة بنا صورة مفصلة للعمليات الكمومية التي تكمن وراء تأثير كوندو المعتمد على اللف". "لقد تمكنا من تحديد المعلمات الرئيسية التي تتحكم في الانتقال والتنبؤ بسلوك المواد المختلفة."
يعمل الفريق الآن على التحقق التجريبي من تنبؤاتهم النظرية. إنهم يخططون لتجميع مواد جديدة بأحجام لف يتم التحكم فيها وقياس خصائصها المغناطيسية في درجات حرارة منخفضة. ستوفر هذه التجارب مزيدًا من الأفكار حول طبيعة تأثير كوندو وتطبيقاته المحتملة.
تم تمويل البحث من قبل [مصدر التمويل] وتضمن تعاونًا مع باحثين من [المؤسسات المتعاونة]. ومن المتوقع أن تحفز النتائج مزيدًا من البحث في دور اللفات الكمومية في تحديد خصائص المواد ويمكن أن تمهد الطريق لابتكارات تكنولوجية جديدة.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment