Tinh chat thu tu cua cac electron

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Tính chất thứ tư của các electron

<b>Ngồi khối lượng, điện tích và spin ra, các electron cịn có một tính chất thứ</b>
<b>tư như các lí thuyết hiện nay tiên đốn hay khơng? Các nhà nghiên cứu ở</b>
<b>Đức, Cộng hịa Czech và Mĩ muốn đi tìm câu trả lời cho câu hỏi cơ bản này.</b>

Electron là những hạt sơ cấp tích điện âm. Chúng tạo ra lớp vỏ bao
xung quanh các nguyên tử và ion. Đó là điều bạn đã học được ở
trường phổ thông. Tuy nhiên, đã từ rất sớm, người ta biết rằng thông
tin này cần được bổ sung thêm. Lí do là nhiều nhà vật lí tin rằng các electron có một
mơmen lưỡng cực điện vĩnh cửu. Một mômen lưỡng cực điện thường sinh ra khi các điện
tích dương và âm bị phân cách trong không gian.

Tương tự như các cực bắc và nam của một nam châm, có hai loại điện cực. Trong trường
hợp các electron, tình huống phức tạp hơn nhiều vì các electron thật ra khơng có chiều
kích khơng gian nào cả. Dẫu vậy, tồn bộ các lí thuyết vật lí vượt khỏi mơ hình chuẩn của
vật lí hạt sơ cấp đều xây dựng trên sự tồn tại của mômen lưỡng cực đó.

<i>Các nhà khoa học đã tạo ra một chất liệu ceramic mới với sự hỗ trợ của siêu máy tính Julich JUPORA</i>

Các lí thuyết này hóa ra có thể giải thích làm thế nào vũ trụ ở dạng như chúng ta biết
ngày nay có thể được tạo ra trong những thời khắc đầu tiên. Theo các lí thuyết đang thịnh
hành, Vụ nổ Lớn xảy ra cách nay chừng 13,7 tỉ năm trước đã phải tạo ra lượng vật chất
và phản vật chất nhiều ngang nhau. Vì hai đối tượng này hủy lẫn nhau, nên sẽ chẳng cịn
lại gì. Tuy nhiên, trên thực tế, có nhiều vật chất hơn phản vật chất đã được tạo ra. Một
mômen lưỡng cực điện của electron có thể giải thích được sự mất cân bằng này.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

phép các phép đo nhạy hơn 10 lần so với trước đây. Theo các nhà vật lí Julich, độ nhạy
này có thể đủ để tìm ra mơmen lưỡng cực điện của electron.

Vì mơmen lưỡng cực điện không thể đo trực tiếp, nên các nhà vật lí đang làm việc với

các nhà khoa học ở trường Đại học Yale, Hoa Kì, và các viện nghiên cứu Czech ở
Ptague, để chứng minh gián tiếp sự tồn tại của nó. Các nhà nghiên cứu ở Yale đã phát
triển một cơ cấu thí nghiệm sử dụng một từ kế giao thoa SQUID cực nhạy để đi sự từ hóa
của miếng ceramic trong một điện trường. Mục tiêu của họ là chứng minh một sự thay
đổi ở sự từ hóa khi điện trường bị đảo ngược lại. Đây đồng thời sẽ là bằng chứng rằng tồn
tại mômen lưỡng cực điện. Trong một electron, một lưỡng cực điện chỉ có thể định
hướng song song hoặc đối song với spin electron. Trong một điện trường, đa số electrond
dịnh hướng sao cho mômen lưỡng cực của chúng song song với trường. Số electron định
hướng khác thì ít hơn. Điều này sẽ dẫn tới một sự từ hóa có thể đo được. Nếu điện trường
đảo hướng ngược lại, thì các mơmen lưỡng cực của các electron bị đảo ngược, dẫn tới
một sự thay đổi đồng thời, có thể đo được, ở sự từ hóa. Mặt khác, nếu khơng có mơmen
lưỡng cực điện, thì sự từ hóa sẽ giữ ngun khơng đổi.

Rất khó tìm ra một chất liệu thích hợp bằng phương pháp thử-sai. Chất liệu này phải có
sự kết hợp khơng bình thường của các tính chất: nồng độ các ion từ cao, sự mất trật tự từ
ở nhiệt độ dưới bốn độ Kelvin và một sự phân cực điện có thể đảo ngược lại. Ležaić cho
biết các đồng nghiệp của bà ở Yale đã đi đến ý tưởng và thực hiện các phép đo để kiểm
tra những chất liệu khác nhau. Tuy nhiên, một chất liệu mới với tồn bộ những tính chất
cần thiết có thể tìm thấy nhanh hơn với việc sử dụng phân tích lí thuyết và các mơ phỏng
trên máy tính. Nhóm hợp tác của Ležaić đã tổng hợp ảo và phân tích europium barium
titanate trên siêu máy tính ở Julich. Để làm như vậy, tất cả những gì họ cần là thành phần
hóa học của nó và các phương trình cơ bản của cơ học lượng tử. Từ đây, họ đã tính ra sự
tương tác giữa từng nguyên tử và electron và các tính chất từ địa phương. Từ đó, họ kết
luận ceramic là chất liệu tối ưu.

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

cố hữu trong các phép đo, cho nên các nhà khoa học cần làm việc nhiều hơn nữa mới
mong xác nhận được mômen lưỡng cực điện của electron là có hay khơng.?

</div>

<!--links-->