إن اكتشاف مركب ينبعث منه إشعاع، والذي يمكن استخدامه يومًا ما كمكون في الألياف الضوئية وأجهزة الاستشعار عالية الكفاءة للكشف عن أسلحة الحرب الكيميائية أو البيولوجية من مسافة طويلة، كاد أن يغيب عن العلماء بسبب فحص بنيته. كانت معقدة للغاية
إن اكتشاف مركب ينبعث منه إشعاع، والذي يمكن استخدامه يومًا ما كمكون في الألياف الضوئية وأجهزة الاستشعار عالية الكفاءة للكشف عن أسلحة الحرب الكيميائية أو البيولوجية من مسافة طويلة، كاد أن يغيب عن العلماء بسبب فحص بنيته. كانت معقدة للغاية. ولحسن الحظ، تمكن علماء من وزارة الطاقة الأمريكية وباحثون من جامعة نورث وسترن من تحديد بنية المركب بمساعدة أدوات قياس بصرية متقدمة للغاية.
"مثل المواد المماثلة، تحتوي هذه المادة على بنية مستقطبة إلكترونيًا. وقال الباحث ميركوري كاناتزيديس إن "الإشعاع الخارجي يتفاعل مع "السحابة" الإلكترونية، وأثناء اجتماعهما يحدث تشوه في بنية السحابة". "يغير التداخل الطول الموجي للضوء المنبعث ويخلق شعاعين: أحدهما - الأصلي، والثاني التوافقي - شعاع بنصف الطول الموجي الأصلي وضعف تردده."
وهذا الشعاع الثاني أقوى بخمسة عشر مرة من أي شعاع آخر مشتق من أكثر المواد فعالية المعروفة اليوم. ويصاحب هذا الشعاع مستوى أعلى من الشفافية، بحيث يمكن للمادة فعليًا نقل كل الشعاع الأصلي من خلاله. يمكن أن تساعد هذه الحقيقة في تطوير التطبيقات التي ستكون قادرة على اكتشاف عوامل الحرب الكيميائية والبيولوجية من مسافة طويلة وفي أجهزة الاتصالات والأجهزة البصرية الأخرى.
ومع ذلك، تم التغاضي عن هذه الميزات تقريبًا. المادة الموصوفة بالصيغة الهيكلية (A)ZrPSe6، حيث A يمكن أن تكون بوتاسيوم أو روبيديوم أو سيزيوم، لها بنية كيميائية فريدة ومعقدة لا تسمح بالتكوين الجيد للمادة. "ينمو" على طول، ولكن ليس في اتجاهات أخرى. ونتيجة لذلك، يتم الحصول على بلورات طويلة ورفيعة - وهي مثالية للتطبيقات في الألياف الضوئية ولكنها تمثل تحديًا كبيرًا لفحصها باستخدام أجهزة القياس العادية. يقول الباحث: "ليس من السهل إنتاجها أو إزعاجها". "المادة لا تميل إلى النمو في اتجاهات أخرى."
وباستخدام أجهزة قياس متقدمة، تمكن فريق البحث من تحديد بنية المادة وفحص خصائصها الاستثنائية. الجهاز الذي استخدموه مصمم لتصوير البلورات بالأشعة السينية للبلورات الصغيرة جدًا والتي يتم تشغيلها في جامعة شيكاغو.
المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم
