পারমাণবিক নৃত্য একটি চুম্বক জন্ম দেয়

নভেম্বর 10, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) কোয়ান্টাম উপকরণ বাজ-গতি, শক্তি-দক্ষ তথ্য সিস্টেমের ভবিষ্যতের চাবিকাঠি ধরে রাখে। তাদের রূপান্তরমূলক সম্ভাবনাকে ট্যাপ করার সমস্যা হল যে, কঠিন পদার্থে, বিপুল সংখ্যক পরমাণু প্রায়শই বহিরাগত কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য ইলেকট্রন বহন করে নিমজ্জিত করে। রাইস ইউনিভার্সিটির গবেষকরা কোয়ান্টাম পদার্থের বিজ্ঞানী হ্যানিউ ঝুর গবেষণাগারে দেখেছেন যে যখন তারা বৃত্তে চলে, তখন পরমাণুগুলিও বিস্ময়কর কাজ করতে পারে: যখন একটি বিরল-পৃথিবীর স্ফটিকের পারমাণবিক জালি একটি কর্কস্ক্রু-আকৃতির কম্পনের সাথে অ্যানিমেটেড হয়ে ওঠে যা একটি চিরাল ফোনন নামে পরিচিত, স্ফটিক একটি চুম্বক মধ্যে রূপান্তরিত হয়.

কী Takeaways

কোয়ান্টাম উপাদান, বিশেষ করে সেরিয়াম ফ্লোরাইড, একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজনকে বাইপাস করে চিরাল ফোনন-প্ররোচিত ইলেক্ট্রন স্পিন প্রান্তিককরণের মাধ্যমে সাময়িকভাবে চুম্বকীয় করা যেতে পারে।

রাইস ইউনিভার্সিটির গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে এই পদার্থগুলিতে পারমাণবিক জালির চিরাল আন্দোলন ইলেক্ট্রন স্পিনকে প্রভাবিত করে, একটি প্রভাব সাধারণত শুধুমাত্র বড় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির সাথে অর্জন করা হয়।

এই চৌম্বককরণ প্রভাব, অতি দ্রুত আলোর স্পন্দন দ্বারা প্ররোচিত, আলোর স্পন্দনের সময়কাল অতিক্রম করে এবং নিম্ন তাপমাত্রায় আরও স্পষ্ট হয়।

গবেষণাটি বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের উপর পারমাণবিক গতির অপ্রত্যাশিত প্রভাবকে হাইলাইট করে, ইলেক্ট্রন আচরণে সময়-বিপরীত প্রতিসাম্যের অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করে।

ফলাফলগুলি স্পিন-ফোনন কাপলিং বোঝার ক্ষেত্রে অবদান রাখে, আলোর মতো বাহ্যিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে কোয়ান্টাম এবং চৌম্বকীয় উপাদান ম্যানিপুলেশনে সম্ভাব্য ভবিষ্যতের গবেষণায় সহায়তা করে।

[এম্বেড করা সামগ্রী]

গবেষণা

প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুসারে বিজ্ঞান ("বিরল-আর্থ হ্যালাইডে চিরাল ফোনন থেকে বড় কার্যকর চৌম্বক ক্ষেত্র", সেরিয়াম ফ্লোরাইডকে অতি দ্রুত আলোর স্পন্দনে উন্মোচিত করে তার পরমাণুগুলিকে এমন একটি নৃত্যে পাঠায় যা মুহূর্তের মধ্যে ইলেকট্রনের স্পিনকে তালিকাভুক্ত করে, যার ফলে তারা পারমাণবিক ঘূর্ণনের সাথে সারিবদ্ধ হয়। এই প্রান্তিককরণের জন্য অন্যথায় সক্রিয় করার জন্য একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজন হবে, যেহেতু সেরিয়াম ফ্লোরাইড শূন্য তাপমাত্রায়ও এলোমেলোভাবে ভিত্তিক স্পিনগুলির সাথে প্রাকৃতিকভাবে প্যারাম্যাগনেটিক। "প্রতিটি ইলেক্ট্রন একটি চৌম্বকীয় স্পিন ধারণ করে যা উপাদানটিতে এমবেড করা একটি ক্ষুদ্র কম্পাস সুচের মতো কাজ করে, স্থানীয় চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে প্রতিক্রিয়া করে," ধানের উপকরণ বিজ্ঞানী এবং সহ-লেখক বরিস ইয়াকবসন বলেছেন। “চিরালিটি ⎯ হ্যান্ডেডনেসও বলা হয় কারণ যেভাবে বাম এবং ডান হাত একে অপরকে অপ্রতিরোধ্য না করে আয়না করে ⎯ ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণনের শক্তিকে প্রভাবিত করবে না। কিন্তু এই দৃষ্টান্তে, পারমাণবিক জালির চিরাল আন্দোলন উপাদানের ভিতরে ঘূর্ণনগুলিকে মেরুকরণ করে যেন একটি বড় চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়েছে।" যদিও স্বল্পস্থায়ী, স্পিনগুলিকে সারিবদ্ধ করে এমন শক্তি আলোর স্পন্দনের সময়কালকে উল্লেখযোগ্য ব্যবধানে অতিক্রম করে। যেহেতু পরমাণু শুধুমাত্র নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘোরে এবং কম তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময়ের জন্য চলে, তাই অতিরিক্ত ফ্রিকোয়েন্সি- এবং তাপমাত্রা-নির্ভর পরিমাপ আরও নিশ্চিত করে যে চুম্বককরণ পরমাণুর যৌথ চিরল নৃত্যের ফলে ঘটে। "ইলেক্ট্রনগুলির উপর পারমাণবিক গতির প্রভাব আশ্চর্যজনক কারণ ইলেকট্রনগুলি পরমাণুর তুলনায় অনেক হালকা এবং দ্রুত," রাইসের উইলিয়াম মার্শ রাইস চেয়ার এবং পদার্থ বিজ্ঞান এবং ন্যানো ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহকারী অধ্যাপক ঝু বলেছেন। "ইলেক্ট্রনগুলি সাধারণত তাদের পূর্বের গতিপথ ভুলে গিয়ে একটি নতুন পারমাণবিক অবস্থানের সাথে মানিয়ে নিতে পারে। বস্তুগত বৈশিষ্ট্যগুলি অপরিবর্তিত থাকবে যদি পরমাণুগুলি ঘড়ির কাঁটার দিকে বা বিপরীত দিকে যায়, অর্থাৎ, সময়ের মধ্যে এগিয়ে বা পিছনে যায় ⎯ একটি ঘটনা যা পদার্থবিদরা সময়-বিপরীত প্রতিসাম্য হিসাবে উল্লেখ করেন।" পরমাণুর যৌথ গতি টাইম-রিভার্সাল প্রতিসাম্যকে ভেঙে দেয় এই ধারণাটি তুলনামূলকভাবে সাম্প্রতিক। চিরাল ফোননগুলি এখন পরীক্ষামূলকভাবে কয়েকটি ভিন্ন উপকরণে প্রদর্শিত হয়েছে, তবে তারা কীভাবে বস্তুগত বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে তা ভালভাবে বোঝা যায় না। "আমরা পরিমাণগতভাবে একটি উপাদানের বৈদ্যুতিক, অপটিক্যাল এবং চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যের উপর চিরাল ফোননগুলির প্রভাব পরিমাপ করতে চেয়েছিলাম," ঝু বলেন। "কারণ স্পিন ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণনকে বোঝায় যখন ফোননগুলি পারমাণবিক ঘূর্ণনকে বর্ণনা করে, সেখানে একটি নিরীহ প্রত্যাশা রয়েছে যে দুটি একে অপরের সাথে কথা বলতে পারে। তাই আমরা স্পিন-ফোনন কাপলিং নামক একটি আকর্ষণীয় ঘটনার উপর ফোকাস করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।" স্পিন-ফোনন কাপলিং একটি হার্ড ডিস্কে ডেটা লেখার মতো বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই বছরের শুরুর দিকে, ঝু-এর গোষ্ঠী একক আণবিক স্তরগুলিতে স্পিন-ফোনন সংযোগের একটি নতুন দৃষ্টান্ত প্রদর্শন করেছিল যেখানে পরমাণুগুলি রৈখিকভাবে চলাফেরা করে এবং ঝাঁকুনি দেয়। তাদের নতুন পরীক্ষায়, ঝু এবং দলের সদস্যদের একটি চিরল ফ্যাশনে সরানোর জন্য পরমাণুর জালি চালনার উপায় খুঁজে বের করতে হয়েছিল। এর জন্য প্রয়োজন যে তারা সঠিক উপাদান বাছাই করে এবং তারা সঠিক ফ্রিকোয়েন্সিতে আলো তৈরি করে যাতে সহযোগীদের তাত্ত্বিক গণনার সাহায্যে এর পারমাণবিক জালির আবর্তন পাঠানো হয়। "প্রায় 10 টেরাহার্টজে আমাদের ফোনন ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য কোনও অফ-দ্য-শেল্ফ আলোর উত্স নেই," ব্যাখ্যা করেছেন জিয়ামিং লুও, একজন ফলিত পদার্থবিজ্ঞানের স্নাতক ছাত্র এবং গবেষণার প্রধান লেখক৷ “আমরা তীব্র ইনফ্রারেড আলো মিশ্রিত করে এবং চিরাল ফোননগুলির সাথে 'টক' করার জন্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মোচড় দিয়ে আমাদের হালকা ডাল তৈরি করেছি। তদ্ব্যতীত, আমরা যথাক্রমে স্পিন এবং পারমাণবিক গতি নিরীক্ষণের জন্য আরও দুটি ইনফ্রারেড হালকা ডাল নিয়েছিলাম।" গবেষণার ফলাফল থেকে প্রাপ্ত স্পিন-ফোনন কাপলিংয়ের অন্তর্দৃষ্টি ছাড়াও, পরীক্ষামূলক নকশা এবং সেটআপ চৌম্বকীয় এবং কোয়ান্টাম উপকরণগুলির উপর ভবিষ্যতের গবেষণাকে অবহিত করতে সহায়তা করবে। "আমরা আশা করি যে পরিমাণগতভাবে কাইরাল ফোননগুলি থেকে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র পরিমাপ করা আমাদের গতিশীল উপকরণগুলিতে উপন্যাসের পদার্থবিদ্যা অধ্যয়নের জন্য পরীক্ষামূলক প্রোটোকল বিকাশ করতে সহায়তা করতে পারে," ঝু বলেছেন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64035.php