حالة رايدبيرغ

التكثيف

ومن جهة أخرى، بواسطة استخدام ذرات السيزيوم، والأسطح المغطاة بالجرافيت والمحولات الحراريّة حاويات، وُجِد أنّ جهد الطاقة عند قياسه على السطح يساوي eV0.5، وهذا يشير إلى أنّ المجموعة العنقوديّة تتواجد بين مستويات الإثارة التاسعة والرابعة عشر.

من جهة ثانية، كالبوزونات التي يمكن تكثيفها لتكوين مكثفات بوز-آينشتاين، يمكن كذلك تكثيف الحالة رايدبيرغ، ولكن بطريقةٍ تختلف عن طريقة البوزونات.

ومن جهة أخرى، في جميع الحلول المُستخدّمة حتّى الآن يُستخدَم سطح مجاور -بطريقة ما-، أفضل هذه الحلول هو تبخير الذرات التي تتشكَّل منها مادة رايدبيرغ من طاقة التكثيف وتركها على السطح.

إضافةً إلى ذلك، يعود ذلك إلى كون الحالة رايدبيرغ تتصرّف بطريقةٍ مشابهةٍ للغاز، وهذا يعني أنّه لا يمكن تكثيفها دون إزالة طاقة التكثيف، إذ سيحدث التأين في حال لم تُزَل الطاقة.

الحالة الفيزيائيّة

علاوةً على ذلك، إنّه فلزٌ عام، بحسب طريقة الأرقام الكموميّة المؤثّرة على حجم المدارات، ويُكبَح بواسطة متطلّبات الارتباط لاتصالٍ إلكترونيّ قويّ؛ كما أنّه يُظهِر خصائص تبادل-الارتباط مشابهةً لخصائص الآصرة التساهميّة.

علاوةً على ذلك، ولهذا لا يمكن اعتبار الحالة رايدبيرغ حالة غازيّة، أو حالة بلازما، ولا حالةً صلبةً، أو سائلة، فهي تشبه إلى حدٍ ما حالة البلازما الغباريّة مع مجموعاتٍ صغيرة في الغاز.

من جهة ثانية، بشكلٍ عام يتشكّل الترابط في الحالة رايدبيرغ عن طريق إزالة الإلكترونات عالية الطاقة بهدف تشكيل حالة طاقةٍ منخفضة في نهاية المطاف.

في هذا الإطار، يمكن دراسة إثارة الإلكترونات والحركة الاهتزازيّة لهذا الترابط بواسطة (التحليل الطيفيّ لِرامان – Raman spectroscopy).

في هذا الإطار، تتكوَّن الحالة رايدبيرغ عادةً من مجموعاتٍ سداسيّةٍ مستوية، وهي غير قادرة على أن تكون كبيرةً بسبب تأثير التخلّف، المتسبِّب من سرعة الضوء المحدودة.

إضافةً إلى ذلك، تُشكِّل طريقة إزالة الإلكترونات من موقعها -بواسطة تشكيل موجاتٍ موقوفة على المدارات المحيطة بالنواة- زخمًا زاويًا كميًّا، والخصائص التعريفيّة لِلحالة رايدبيرغ.

وفي هذا السياق، بالرغم من إمكانيّة دراسة الحالة رايدبيرغ في المختبر بواسطة الفحص بالليزر، فإنّ أكبر كتلةٍ أُبلِغَ عنها تتكوَّن من 91 ذرة فقط، ولكن تبين أنّها ممتدةٌ خلف السحب في الفضاء والجزء العلويّ من الغلاف الجويّ للكواكب.

الإثارة

في هذا الإطار، المُتغيِّر الرئيسيّ في حساب الخصائص هو الرقم الكميّ الرئيسيّ (n)، إذ قد يكون أيّ عددٍ صحيح أكبر من 1، -أعلى القيم التي أُبلِغَ عنها تقترب من الـ 100-.

وفي هذا الصدد، لا ينطبق هذا على حالة رايدبيرغ، والتي تتغيّر فيها المسافات بين الذرات وخصائصها تبعًا لإثارة الإلكترونات.

من جهة ثانية، في المعادن العاديّة، تكون المسافات بين الذرات ثابتةً على وجه التقريب مع وجود فرقٍ كبير بين درجات الحرارة والضغط.

متوسِّط العمر

وفي هذا السياق، كما تلعب إثارة الإلكترونات دورًا في حساب متوسط العمر، فكلّما كانت الإثارة أعلى زاد متوسِّط العمر. مثلًا عندما يكون n=80 سينتج زمنًا يمكن مقارنته بعمر الكون.

وفي السياق ذاته، أدّى النقص في طرق ملاحظة المجموعات العنقوديّة إلى جدالٍ في المجتمع الفيزيائيّ، ونتيجةً لاستقرار الحالة رايدبيرغ العالي جدًا ضدّ التحلّل الذي يحصل عند انبعاث الإشعاع، فإنّ متوسِّط العمر للعنقود n = 12 هو 25 ثانية.

كذلك، يعود ذلك إلى عدم وجود تداخلٍ بين مستوى الإثارة والمستوى الأرضيّ، وعدم الانتقال فيما بينهما، إلى جانب آثار تبادل-الارتباط التي تُعرقل الانبعاثات من خلال ضرورة حفر الأنفاق، ما يسبّب تأخرًا طويلًا في تحلّل الإثارة.