"الطبيعة" تكشف: باحثون من التخنيون أظهروا لأول مرة كيف يتم إيقاف انتشار الضوء في البلورة الضوئية نتيجة إحداث اضطراب داخلها

 طلاب الدكتوراه تال شوارتز وغاي بارتيل ومشرفهم البروفيسور موتي سيغيف والبروفيسور شموئيل فيشمان من كلية الفيزياء، يثبتون نظرية أندرسون في البلورة الضوئية

وتمكن باحثو التخنيون من إظهار لأول مرة كيف تتحول البلورة الضوئية من "موصل" إلى "عازل" نتيجة خلق الفوضى داخلها. تم اقتراح الفكرة لأول مرة في عام 1958 من قبل البروفيسور فيليب أندرسون، الذي حصل حتى على جائزة نوبل لذلك. لقد أظهر نظريًا أنه عندما يزداد الاضطراب في المادة البلورية - فإن الإلكترونات "تلتصق" في مكانها وتتحول البلورة من موصل إلى عازل. سميت النظرية "توطين أندرسون".
ومنذ ذلك الحين، حاول العديد من الباحثين حول العالم إثبات نظرية أندرسون تجريبيًا في مادة بلورية، ولكن دون جدوى، وذلك من بين أمور أخرى لأن نظرية أندرسون لا تأخذ في الاعتبار التأثيرات الإضافية الموجودة في المواد الصلبة. ومع ذلك، بما أن موقف أندرسون يعتمد على الطبيعة الموجية للإلكترونات، فمن المتوقع أن تحدث عمليات مماثلة أيضًا مع موجات الضوء. والآن نجح الباحثون في التخنيون، طلاب الدكتوراه تال شوارتز وغاي بارتل ومشرفهم البروفيسور موتي سيغيف والبروفيسور شموئيل فيشمان من كلية الفيزياء، في إثبات نظرية أندرسون في البلورة الضوئية. ويتم نشر أبحاثهم في العدد الأخير من مجلة "الطبيعة" المرموقة.
يشرح البروفيسور سيجيف: "تشكل ذرات البلورة نوعًا من "الحفرة المحتملة" للإلكترونات، والاضطراب يعني تغيرًا في عمق "الحفرة". لقد أظهرنا تجريبيًا لأول مرة "موضع أندرسون" في البلورات الضوئية، حيث يرى الضوء البلورة الضوئية بينما ترى الإلكترونات الموجودة في المادة البنية الدورية للذرات. في البلورات الذرية، من المستحيل بالفعل، على ما يبدو، رؤية "موضع أندرسون"، لكننا أثبتنا لأول مرة أن هذا ممكن بالفعل في البلورات الضوئية، وأظهرنا أن انتشار الضوء يتوقف بسبب الفوضى. ومع ذلك، فإن الأفكار التي أظهرناها عالمية وذات صلة بمجموعة متنوعة من الظواهر المتموجة في الطبيعة."
"موقع أندرسون" هو انتقال المادة من بلورة موصلة إلى بلورة عازلة، نتيجة زيادة الاضطراب داخلها.
البلورة الضوئية هي نظام يتغير فيه معامل انكسار الضوء بشكل دوري، أي: تتغير سرعة الضوء بشكل دوري في المادة.