Top Stories
  1. સંશોધનકારો 'ડિઝાઇનર' છોડ માટેનો માર્ગ સાફ કરે છે - ફિઝ.અર્ગ
  2. અવકાશની દવા માત્ર અવકાશયાત્રીઓ માટે નથી. તે આપણા બધા માટે છે - CNET
  3. શુક્રવારે યુએનસી હોસ્ટ્સ એક્ઝિબિશન વિ વિસ્ટન-સાલેમ સ્ટેટ - 247 સ્પોર્ટ્સ
  4. ઝોમ્બિઓ વિજ્ ?ાન: અનડેડ વધારો કરશે? - ફિઝ.અર્ગ
  5. ડીએચઈસી: બિલાડી સંભવત Green ગ્રીનવિલે કાઉન્ટી - ડબ્લ્યુવાયવાયએફ 4 ગ્રીનવિલેમાં પાંચ લોકોને હડકવા માટે જાહેર કરે છે
  6. માઉન્ટેન સિંહ મોલ્સ 8 વર્ષનો છોકરો કે જે ઘરની બહાર રમતો હતો - યુએસએ ટુડે
  7. ટોની-નામાંકિત અભિનેત્રી એન ક્રમ્બનું 69 માં અવસાન - ફોક્સ ન્યૂઝ
  8. મધમાખી પાણીમાં અટવાયેલી તરંગો બનાવે છે અને સલામતી માટે 'સર્ફ' કરે છે, વૈજ્entistsાનિકો વિચારે છે - ન્યૂઝવીક
news-details

સ્ફટિકો પાછળનું રહસ્ય કે જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સંકોચો - ફિશ.અર્ગ

જીવન શૈલી અને તંદુરસ્તી

સ્ફટિકો પાછળનું રહસ્ય કે જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સંકોચો - ફિશ.અર્ગ

આ એનિમેશન બતાવે છે કે સ્કેન્ડિયમ ફ્લોરાઇડના નક્કર સ્ફટિકો કેવી રીતે ગરમ થવા પર સંકોચો છે. જ્યારે સ્કેન્ડિયમ (લીલો) અને ફ્લોરિન અણુ (વાદળી) વચ્ચેનો બંધ પ્રમાણમાં કઠોર રહે છે, ક્યુબિક સ્ફટિકોની બાજુમાં ફ્લોરિન અણુઓ સ્વતંત્ર રીતે osસિલેટ થાય છે, પરિણામે પડોશી ફ્લોરિન અણુઓ વચ્ચે વિશાળ અંતર આવે છે. તાપમાન જેટલું ,ંચું છે, તે સ્ફટિકોની બાજુઓમાં વધુ પ્રમાણમાં બકલિંગ છે જે એકંદરે સંકોચન (નકારાત્મક થર્મલ વિસ્તરણ) અસર તરફ દોરી જાય છે. ક્રેડિટ: બ્રૂકવેન રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળા              યુ.એસ. Energyર્જા વિભાગના બ્રુકવેવન રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળાના વૈજ્ .ાનિકો પાસે નવા પ્રાયોગિક પુરાવા છે અને એક આગાહી થિયરી છે જે લાંબા સમયથી ચાલતી સામગ્રી વિજ્ .ાન રહસ્યનું નિરાકરણ લાવે છે: જ્યારે કેટલીક સ્ફટિકીય સામગ્રી કેમ ગરમ થાય છે ત્યારે સંકોચાય છે. સાયન્સ એડવાન્સિસમાં હમણાં જ પ્રકાશિત થયેલ તેમના કાર્યમાં દવા, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વિશિષ્ટ એપ્લિકેશન સાથે ભૌતિક ગુણધર્મો સાથે મેળ ખાતી વ્યાપક એપ્લિકેશન હોઈ શકે છે અને તે બિનપરંપરાગત સુપરકોન્ડક્ટર્સ (એવી સામગ્રી કે જે energyર્જાના નુકસાન વિના ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહન કરે છે) ની નવી સમજ આપી શકે છે.                                                       પુરાવા સ્કેન્ડિયમ ફ્લોરાઇડ (સ્કેફ 3) ના સ્ફટિકોમાંના અણુઓ વચ્ચેના અંતરની ચોકસાઈના માપનથી આવે છે, તે સામગ્રી એલિવેટેડ તાપમાન હેઠળ અસામાન્ય સંકોચન માટે જાણીતી છે (જેને "નકારાત્મક થર્મલ વિસ્તરણ" તરીકે પણ ઓળખાય છે). વૈજ્ .ાનિકોએ જે શોધી કા્યું તે એક નવું પ્રકારનું વાઇબ્રેશનલ ગતિ છે જે આ ઘન આકારની બાજુઓનું કારણ બને છે, જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે નક્કર સ્ફટિકો ભેજવાળા થાય છે, આમ ખૂણાને નજીકથી ખેંચીને લઈ જાય છે. આ પ્રોજેક્ટનું નેતૃત્વ કરનાર બ્રૂકાવેન ભૌતિકશાસ્ત્રી આઇગોર ઝાલીઝન્યાકે કહ્યું, "સામાન્ય રીતે કંઇક વસ્તુ ગરમ થાય છે તેમ તે વિસ્તરિત થાય છે." "જ્યારે તમે કોઈ વસ્તુને ગરમ કરો છો, ત્યારે પરમાણુ કંપનો તીવ્રતામાં વધારો કરે છે, અને મોટા સ્પંદનોને સમાવવા માટે એકંદર સામગ્રીનું કદ વધે છે." તે સંબંધ, તેમ છતાં, પ્લાસ્ટિક અને રબર જેવા સાંકળ જેવા પોલિમર સહિતની કેટલીક લવચીક સામગ્રી માટે રાખતો નથી. તે સામગ્રીઓમાં, વધતી ગરમી માત્ર સાંકળોની લંબાઈના કાટખૂણે સ્પંદનોને વધે છે (ગટારના તારની બાજુના સ્પંદનોને ચિત્રિત કરો). તે ટ્રાંસવર્સ સ્પંદનો સાંકળોના અંતને એક સાથે નજીક ખેંચે છે, પરિણામે એકંદર સંકોચન થાય છે. પરંતુ સ્કેન્ડિયમ ફ્લોરાઇડનું શું? નક્કર, ક્યુબિક સ્ફટિકીય સંરચના સાથે, તે ઓછામાં ઓછી પ્રથમ નજરમાં પોલિમર�ટ જેવું લાગતું નથી. આ ઉપરાંત, એક વ્યાપક ધારણા કે ઘન સ્ફટિકમાંના અણુઓએ તેમની સંબંધિત દિશાઓ જાળવી રાખવી પડે છે, ક્રિસ્ટલ કદ ગમે તે હોય, ડાબે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ સમજાવ્યું કે આ સામગ્રી કેવી રીતે ગરમ થાય ત્યારે સંકોચાય છે. ન્યુટ્રોન અને બચાવ માટે સમર્પિત વિદ્યાર્થી કેલિફોર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ Technologyફ ટેકનોલોજી (કteલટેક) ના એક જૂથ, સ્કેલેશન ન્યુટ્રોન સોર્સ (એસએનએસ), ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીમાં ડીઓઇ Officeફિસ ઓફ સાયન્સ વપરાશકર્તા સુવિધા પર આ રહસ્યને શોધવા માટે એક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરી રહ્યો હતો. ન્યુટ્રોનનાં બીમ, એક પ્રકારનાં સબટોમિક કણ, સ્ફટિકમાં અણુઓને છૂટાછવાયા કેવી રીતે માપવામાં આવે છે તે તેમની અણુ-પાયે ગોઠવણી વિશેની મૂલ્યવાન માહિતી આપી શકે છે. તે ખાસ કરીને ફ્લોરિન જેવી હળવા વજનની સામગ્રી માટે ઉપયોગી છે જે એક્સ-રેથી અદ્રશ્ય છે, એમ ઝાલીઝનીકે કહ્યું.                                                                                      આ કાર્ય વિશે સાંભળીને, ઝાલીઝન્યાકે નોંધ્યું કે તેના સાથીદાર, એમિલ બોઝિન, એક અલગ ન્યુટ્રોન-વિખેરી નાખેલી વિશ્લેષણ તકનીકના નિષ્ણાત, કદાચ સમસ્યાની સમજને આગળ વધારી શકે છે. બોઝિનની પદ્ધતિ, "જોડી વિતરણ કાર્ય" તરીકે ઓળખાય છે, તે સામગ્રીમાં ચોક્કસ અંતર દ્વારા અલગ થયેલ બે અણુ શોધવા માટેની સંભાવનાનું વર્ણન કરે છે. ગણતરીના ગાણિતીક નિયમો પછી માહિતીને શ્રેષ્ઠ રીતે બંધબેસે તેવા માળખાકીય મોડેલને શોધવા માટે સંભાવનાઓ દ્વારા સ sortર્ટ કરો. વધતા જતા તાપમાન સાથે પડોશી પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતર કેવી રીતે બદલાયા તે ટ્રેક કરવા માટે, ઝાલિઝ્નાયક અને બોઝિનએ Caltech ની એસ.એફ. 3 નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને એસ.એન.એસ. પર ડેટા એકત્રિત કરવા માટે કteલટેક ટીમ સાથે જોડાણ કર્યું. ડેવિડ વેંડ્ટ, જેણે ઝાલીઝન્યાકની લેબોમાં બ્રૂકવેન લેબ હાઇ સ્કૂલ રિસર્ચ પ્રોગ્રામ ઇન્ટર્નશિપ શરૂ કરી હતી, જે હાઇ સ્કૂલ (હાલ સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીના નવા વિદ્યાર્થી) માં તેના સોફામોર વર્ષ પછી, ઘણા ડેટા વિશ્લેષણને સંભાળતું હતું. તેમણે કાગળ પર પ્રથમ લેખકનું પદ પ્રાપ્ત કરીને, તેમના ઉચ્ચ શાળાના દિવસો દરમિયાન આ પ્રોજેક્ટ પર કામ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું. "ડેવિડે મૂળભૂત રીતે ડેટાને તેના ફોર્મમાં ઘટાડ્યો કે આપણે આપણા એલ્ગોરિધમ્સનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરી શકીએ, ડેટા ફીટ કરી શકીએ, ફ્લોરિન અણુઓની સ્થિતિનું મોડેલ તૈયાર કરવા માટે એક મોડેલ બનાવ્યું, અને અમારા પ્રાયોગિક પરિણામોની મોડેલ સાથે તુલના કરવા આંકડાકીય વિશ્લેષણ કર્યું. કામ તેણે કર્યું જેવું સારું પોસ્ટડocક શું કરશે! " ઝાલીઝન્યકે કહ્યું. વેન્ડેટે કહ્યું, "બ્રૂકવેન લેબ દ્વારા મને તેમની ઉચ્ચ શાળા સંશોધન કાર્યક્રમ દ્વારા મૂળ સંશોધન માટે ફાળો આપવા માટેની તક માટે હું ખૂબ જ આભારી છું."                               અધ્યયન પરના વધારાના સહનિર્માતાઓમાં (ડાબેથી) કેટ પેજ, અગાઉ ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીના, બ્રૂકવેવન લેબના ભૌતિકશાસ્ત્રી એમિલ બોઝિન અને ઓઆરએનએલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ વૈજ્entistાનિક જોર્ગ ન્યુફાઇન્ડનો સમાવેશ થાય છે. ક્રેડિટ: જિનીવીવ માર્ટિન / ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરી              પરિણામો: નક્કરમાં "નરમ" ગતિ માપદંડોએ દર્શાવ્યું હતું કે સ્કેન્ડિયમ અને ફ્લોરિન વચ્ચેનાં બંધનો હીટિંગ સાથે ખરેખર બદલાતા નથી. "હકીકતમાં, તેઓ થોડો વિસ્તરિત થાય છે," ઝાલીઝન્યાકે કહ્યું, "જે મોટાભાગના નક્કર પદાર્થ કેમ વિસ્તરે છે તેની સાથે સુસંગત છે." પરંતુ વધતા તાપમાન સાથે અડીને આવેલા ફ્લોરિન અણુઓ વચ્ચેનું અંતર ખૂબ જ ચલ બની ગયું હતું. "અમે પુરાવા શોધી રહ્યા હતા કે ફ્લોરિન અણુ નિયત રૂપરેખાંકનમાં રહ્યા હતા, જેમ કે હંમેશાં ધારવામાં આવ્યું હતું, અને અમને તદ્દન વિરુદ્ધ મળ્યું!" ઝાલીઝન્યકે કહ્યું. બ્રુકહાવેન લેબના સેંટર ફોર ફંક્શનલ નેનોમેટ્રીયલ્સ (વિજ્ userાનની અન્ય સુવિધાની Officeફિસ) એ સોફ્ટ કન્ડેન્સ્ડ મેટરના સિદ્ધાંતના નિષ્ણાત એલેક્સી તાકાચેન્કોએ આ અણધારી ડેટાની સ્પષ્ટતા માટે આવશ્યક યોગદાન આપ્યું. ફ્લોરિન અણુ કઠોર સ્થિતિ સુધી મર્યાદિત ન હોવાનું જણાતું હોવાથી, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઇન દ્વારા મૂળભૂત રીતે વિકસિત જૂની સિધ્ધાંત પર દરેક વ્યક્તિગત અણુને અલગથી ધ્યાનમાં લઈને પરમાણુ ગતિ સમજાવવા માટે દોરવામાં આવી શકે છે. અને આશ્ચર્યજનક રીતે, અંતિમ સમજૂતી બતાવે છે કે એસસીએફ 3 માં ગરમી પ્રેરિત સંકોચન નરમ-દ્રવ્ય પોલિમરની વર્તણૂક સાથે નોંધપાત્ર સામ્ય ધરાવે છે. "દરેક સ્કેન્ડિયમ અણુ ફ્લોરોઇન સાથે સખત બંધન હોવાથી સ્કેન્ડલિયમ-ફ્લોરાઇડની 'સાંકળો' જે સ્ફટિકીય સમઘનની બાજુઓ બનાવે છે (ખૂણા પર સ્કેન્ડિયમ સાથે), તે પોલિમરના કઠોર ભાગો સમાન છે. સમઘનની દરેક બાજુના કેન્દ્રમાં ફ્લોરિન અણુ, તેમછતાં, અન્ય કોઈપણ બંધન દ્વારા નિયંત્રિત નથી. તેથી, જેમ જેમ તાપમાનમાં વધારો થાય છે, તેમ "અન્ડરસ્ટેન્ટેડ" ફ્લોરીન અણુઓ કઠોર એસસી-એફ બોન્ડ્સના કાટખૂણે દિશામાં સ્વતંત્ર રીતે cસિલેટ કરવા માટે મુક્ત છે. તે ટ્રાંસવર્સ થર્મલ ઓસિલેશન ક્યુબિક જાળીના ખૂણા પર એસસી અણુઓને એકબીજાની નજીક ખેંચે છે, પરિણામે પોલિમરમાં જોવા મળતા જેવું સંકોચન થાય છે.                               બ્રૂકવેન લેબના કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સ અને મટિરીયલ્સ વિજ્ Divisionાન વિભાગ (જમણે) ના ભૌતિકવિજ્ .ાની ઇગોર ઝાલીઝ્નાયક, લેબ્સ સેન્ટર ફોર ફંક્શનલ નેનોમેટ્રીયલ્સ (ડાબે) ના વૈજ્ .ાનિકોની એક ટીમને, હીંડિંગ પર સ્કેન્ડિયમ ફ્લોરાઇડની સંકોચનની ક્ષમતાને સમજવા માટે દોરી ગયા. ક્રેડિટ: બ્રૂકવેન રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળા              એપ્લિકેશનો માટે થર્મલ મેચિંગ આ નવી સમજ વૈજ્ .ાનિકોની સામગ્રીની થર્મલ પ્રતિભાવની આગાહી અથવા વ્યૂહરચનાત્મક રીતે ડિઝાઇન કરવા માટેની ક્ષમતામાં સુધારો કરશે જ્યાં તાપમાનમાં ફેરફારની અપેક્ષા છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચોકસાઇ મશીનિંગમાં વપરાતી સામગ્રીમાં તમામ શરતોમાં સમાન ચોકસાઇ જાળવવા માટે હીટિંગ અને ઠંડકના પ્રતિભાવમાં આદર્શ રીતે થોડો ફેરફાર દર્શાવવો જોઈએ. તબીબી કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી સામગ્રી, જેમ કે ડેન્ટલ ફિલિંગ્સ અથવા હાડકાંની ફેરબદલ, થર્મલ વિસ્તરણ ગુણધર્મો હોવી જોઈએ જે તે જૈવિક રચનાઓ સાથે બંધબેસે છે જેમાં તેઓ જડિત હોય છે (વિચારો કે જ્યારે તમારા દાંત સંકુચિત થાય છે ત્યારે તમારા દાંત સંકુચિત થાય છે ત્યારે તે કેટલું દુ painfulખદાયક હશે! કોફી!). અને સેમિકન્ડક્ટર્સ અથવા અન્ડરસી ફાઇબરઓપ્ટીક ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં, ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ્સનો થર્મલ વિસ્તરણ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનને અવરોધવા માટે વિધેયાત્મક સામગ્રી સાથે મેળ ખાતું હોવું જોઈએ. ઝાલીઝ્નાયકે નોંધ્યું છે કે એસ.સી.એફ. 3 ની જેમ એક અન્ડરકન્સ્ટ્રેટેડ ઓપન ફ્રેમવર્ક આર્કિટેક્ચર પણ કોપર-oxકસાઈડ અને આયર્ન-આધારિત સુપરકંડકટર્સમાં હાજર છે - જ્યાં સ્ફટિક જાળીના સ્પંદનો કોઈ પ્રતિકાર વિના ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહન કરવાની આ સામગ્રીની ક્ષમતામાં ભૂમિકા ભજવશે તેવું માનવામાં આવે છે. ઝાલીઝન્યાકે કહ્યું, "આ ખુલ્લા માળખાના માળખામાં પરમાણુનું સ્વતંત્ર ઓસિલેશન, આ સામગ્રીના ગુણધર્મોને આપણે હવે ગણતરી કરી અને સમજી શકીએ છીએ તે રીતે ફાળો આપી શકે છે." "તેઓ ખરેખર આપણા કેટલાક પ્રાયોગિક અવલોકનો સમજાવી શકે છે જે હજી પણ આ સુપર કંડક્ટર્સમાં રહસ્ય છે." "આ કાર્યને ડીઓઇ રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળાઓના અગત્યના ફાયદાઓથી fromંડો લાભ થયો - જેમાં અનન્ય ડીઓઇ સુવિધાઓ અને લાંબા ગાળાના પ્રોજેક્ટ્સની અમારી ક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે જ્યાં શોધમાં સમાપ્ત થવા માટે મહત્વપૂર્ણ ફાળો સમય જતાં એકઠા થાય છે." "તે સમર્પિત હાઇ-સ્કૂલના વિદ્યાર્થી ઇન્ટર્ન સહિતના સહભાગીઓમાં વિવિધ કુશળતાના અનન્ય સંગમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે અમે આ પ્રોજેક્ટ માટે સિનર્જિસ્ટિકલી રીતે એકીકૃત કરવામાં સક્ષમ હતા. પૂરી પાડવામાં આવેલ કુશળતા વિના આ સંશોધન સફળતાપૂર્વક ચલાવવું શક્ય ન હોત. બધા ટીમના સભ્યો. "                                                                                                                                                                   વધુ મહિતી: "ઇન્ટ્રોપિક સ્થિતિસ્થાપકતા અને સરળ ઘન સ્ફટિકમાં નકારાત્મક થર્મલ વિસ્તરણ" વિજ્ .ાન એડવાન્સિસ (2019). એડવાન્સિસ.સાયન્સમેગ.આર. / કન્ટેન્ટ / //૧//eaay2748                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   પ્રશંસાપત્ર:                                                  સ્ફટિકો પાછળનું રહસ્ય કે જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સંકોચો (2019, નવેમ્બર 1)                                                  1 નવેમ્બર 2019 ને પુન .પ્રાપ્ત કર્યું                                                  https://phys.org/news/2019-11-secret-crystals.html થી                                                                                                                                       આ દસ્તાવેજ ક copyrightપિરાઇટને આધિન છે. ખાનગી અભ્યાસ અથવા સંશોધન હેતુ માટે કોઈપણ ઉચિત વ્યવહાર ઉપરાંત, નં                                             ભાગ લેખિત પરવાનગી વગર પુનrઉત્પાદન કરી શકાય છે. આ માહિતી ફક્ત માહિતીના હેતુ માટે આપવામાં આવી છે.                                                                                                                                વધુ વાંચો