Discovery: The phenomenon of tunneling splitting of energy levels of polyatomic systems in the state of electronic degeneracy (Author: Academician, Professor Isaac Bersuker)

16.03.2022
Vizitatori unici: 590

În contextul proclamării de către ONU a anului 2022 drept An Internațional al Științelor Fundamentale și al creării în cadrul Academiei de Științe a Moldovei a platformei științifice de comunicare în domeniul științelor fundamentale „Științele fundamentale pentru dezvoltarea durabilă a societății”, este important de a evidenția cele mai semnificative descoperiri ale cercetătorilor din Republica Moldova realizate pe parcursul anilor și care continuă să determine dezvoltarea domeniilor de cercetare fundamentală și aplicațiilor practice.

La 17 aprilie 1976 în „Registrul de Stat al URSS a fost înregistrată descoperirea ştiinţifică a academicianului Isaac Bersuker cu titlul: „Fenomenul de scindare-tunel a nivelelor energetice ale sistemelor poliatomice în stare de degenerare electronică”, prioritatea căreia a fost atribuită la data de 12 septembrie 1960, conform depunerii de către autor la redacția revistei Optica și Spectroscopia  a articolului „Mișcarea lentă în complecșii metalelor de tranziție”, care a fost publicată în nr. 3, vol. XI, 1961.

Conform formulei descoperirii, a fost găsit un nou fenomen de scindare a nivelelor energetice ale sistemelor poliatomice în stare electronică degenerată sau cvasi-degenerată, cauzată de tranzițiile de tunel între configurațiile lor echivalente distorsionate, formate de interacțiunea electron-vibrațională, ceea ce în prezent se numește Effectul Jahn-Teller.

Importanța științifică a descoperirii constă în aportul ei considerabil la înțelegerea structurii sistemelor poliatomice și a originii proprietăților optice, magnetice, electrice, termodinamice și chimice. În baza descoperii a fost prezis și demonstrat experimental un șir de efecte noi în spectroscopie, rezonanța electronică paramagnetică, cristalo-chimie. A fost dezvoltată o nouă direcție în micro-teoria feroelectricității, numită teoria vibronică.

Importanța practică a descoperirii constă în posibilitatea utilizării noilor regularități și fenomene descoperite pentru obținerea materialelor cu proprietăți dorite, identificarea mecanismelor proceselor fizice, chimice și biologice și elaborarea modalităților de gestionare a acestora. Stările de tunelare în materie pot fi utilizate nemijlocit la crearea maserelor de tip nou. Teoria vibronică a feroelectricității este utilizată pentru căutarea științific-argumentată a noilor materiale feroelectrice.

Această descoperire, legată de pseudo-efectul Jahn-Teller, explică originea mai multor fenomene și efecte observate recent, precum proprietățile feroelectrice principale ale cristalelor perovschite larg utilizate în practică, originea nanoregiunilor polare în fazele paraelectrice, care rămânea neclară în pofida cercetărilor intense din ultimii 60 de ani, reactivitatea fotoindusă și reacțiile fotochimice, care au loc prin stările intermediare excitate cu reactivitate chimică înaltă datorită polarizării bruște și creării amfiionilor. Cunoașterea acestor mecanisme permite prezicerea și gestionarea proceselor fotochimice în chimie și biologie. Efectul Jahn-Teller stă și la originea amplificării flexoelectricității, care este un domeniu relativ nou al fizicii stării condensate și a nanofizicii cu un potențial enorm de implementări practice. Flexoelectricitatea este un efect de ordin superior în raport cu piezoelectricitatea și poate devini în deosebi pronunțată în nanostructuri, ceea ce deschide noi oportunități de aplicare în domeniul nanomaterialelor, nanotehnologiilor, nanomecanicii, nanoelectronicii și nano-optoelctronicii. Efectele feroelectricității și multiferoicității, conferă proprietăți noi materiei condensate, oferă metode de polarizare orientațională și planarizare a sistemelor bi-dimensionale, de modificare a subrețelelor cristaline, joacă un rol definitoriu în electronică, spintronică și alte aplicații.


 

Sursa:
Categorie: