انحراف توزیع بار الکترونها از تقارن کاملاً
کروی (به این معنا که الکترون گشتاور دوقطبی الکتریکی دارد)، میتواند نشانهای از
یک فیزیک جدیدی فرای مدل استاندارد ذرات فیریکی باشد. تاکنون بیشتر آزمایشهای
دقیقی که مورد مطالعه قرار گرفته است مربوط به الکترونهای اتمهاو مولکولها در
یک پرتو است. اما به عنوانی جایگزینی برای این آزمایشها منبع چگالتری از الکترونهای
متصل به اتمها در جامدات مورد مطالعه قرار میگیرد. در این مطالعات نشانههای
بیشتری برای یک فیزیک جدید به چشم میخورد. طبق گزارشی در Physical
Review Letter٬ پژوهشهای حالت جامد برای
گشتاور دوقطبی الکتریکی الکترون (EDM) هنوز ۵۰۰ بار دقیقتر از یافتههای مربوط به
فیزیک اتمی میباشد. اما پیشرفت آنها در سال تنها سه برابر بوده است.

S. Eckel et al., Phys. Rev. Lett. (2012)
EDM الکترونها٬ باید همراستا با اسپین الکترون باشد. بنابراین به
طور معمول در پژوهشهای EDM در حالت جامد٬ در یک نمونهی قرار گرفته شده
در میدانِ الکتریکی تلاش میشود تا سیگنالهای مغناطیسیِ القایی اندازه گیری شود. Stephen
Eckel و همکارانش در دانشگاه یل در Connecticut این آزمایش را بر روی Eu0.5Ba0.5TiO3٬ سرامیکی با چگالش بالایی از اسپینهای نامنظمِ جفت نشده و با
پاسخ فروالکتریکی قابل تنظیم٬ انجام دادند. این به این معنا است که میدان الکتریکی
خارجی حتی میدان الکتریکی درونی بزرگتری را برای اسپینها بوجود میآورد.
نویسندگان مقاله شکاف مغناطیسی دقیقی را بین دو دیسک Eu0.5Ba0.5TiO3با
قطر ۱۲ میلیمتر و ضخامت ۱.۷ میلیمتر قرار دادند و مجموعهای از پالسهای میدان
الکتریکی کوتاه را برای تنظیم سیگنال از EDM و
حذف میدانهای مزاحم اعمال کردند.
Eckel و همکارانش به
این نتیجه رسیدند که اگر EDM غیر صفر باشد مقدارش میتواند بزرگتر از 6.06x10-25ecm باشد. این مقدار در مقایسه با حدی که از
اندازهگیری پرتو اتمی بهدست میآید (1.05x10-27ecm)٬ ممکن است همانند یک شکست در کارزاری برای
یافتههای حالت جامد باشد. اما کشف مواد جدید و اندازهگیریهای با اختلال پایینتر
همچنان عاملی برای تشویق به ادامه این نوع آزمایشها است.
منبع
http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.109.193003
مرجع
Phys. Rev. Lett. 109, 193003 (2012)
نویسنده خبر: حامد قائمی