গ্রাফিন: নিয়ন্ত্রণাধীন সবকিছু: গবেষণা দল কোয়ান্টাম উপাদানের জন্য নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া প্রদর্শন করে

প্লেটো দ্বারা প্রকাশিত

অনুসরণকারী: 0

হোম > প্রেস > গ্রাফিন: নিয়ন্ত্রণাধীন সবকিছু: গবেষণা দল কোয়ান্টাম উপাদানের জন্য নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া প্রদর্শন করে

বিলেফেল্ড ইউনিভার্সিটির প্রফেসর ড. দিমিত্রি তুর্চিনোভিচ দুটি গবেষণার অন্যতম প্রধান। ভবিষ্যতে বৈদ্যুতিক প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গ্রাফিন কীভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে তা তিনি তদন্ত করেন। ছবি: Bielefeld University/ M.-D. মুলার ক্রেডিট ছবি: Bielefeld University/M.-D. মুলার

সারাংশ:
কিভাবে বৃহৎ পরিমাণ তথ্য স্থানান্তর বা যত তাড়াতাড়ি সম্ভব প্রক্রিয়া করা যেতে পারে? এর একটি চাবিকাঠি হতে পারে গ্রাফিন। অতি-পাতলা উপাদানটি শুধুমাত্র একটি পারমাণবিক স্তর পুরু, এবং এতে থাকা ইলেকট্রনগুলির কোয়ান্টাম প্রভাবের কারণে বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তাই উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ইলেকট্রনিক উপাদানে ব্যবহারের জন্য এটি খুব উপযুক্ত হতে পারে। এই বিন্দু পর্যন্ত, তবে, গ্রাফিনের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলিকে কীভাবে উপযুক্তভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় সে সম্পর্কে জ্ঞানের অভাব রয়েছে। জার্মানি এবং স্পেনের অন্যান্য গবেষণা প্রতিষ্ঠানের গবেষকদের সাথে বিলেফেল্ড এবং বার্লিনের বিজ্ঞানীদের একটি নতুন গবেষণা এটি পরিবর্তন করছে। দলের ফলাফল সায়েন্স অ্যাডভান্সেস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

গ্রাফিন: নিয়ন্ত্রণে থাকা সমস্ত কিছুই: গবেষণা দল কোয়ান্টাম পদার্থের নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা প্রদর্শন করে

Bielefeld, জার্মানি | 9 এপ্রিল, 2021 এ পোস্ট করা হয়েছে

কার্বন পরমাণু সমন্বিত, গ্রাফিন একটি উপাদান মাত্র এক পরমাণু পুরু যেখানে পরমাণুগুলি একটি ষড়ভুজ জালিতে সাজানো থাকে। পরমাণুর এই বিন্যাসটিই গ্রাফিনের অনন্য বৈশিষ্ট্যের ফলস্বরূপ: এই উপাদানের ইলেকট্রনগুলি এমনভাবে চলাচল করে যেন তাদের ভর নেই। ইলেকট্রনগুলির এই "ভরহীন" আচরণ গ্রাফিনে খুব উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নিয়ে যায় এবং গুরুত্বপূর্ণভাবে, এই বৈশিষ্ট্যটি ঘরের তাপমাত্রায় এবং পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে বজায় থাকে। তাই আধুনিক ইলেকট্রনিক্স অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গ্রাফিন সম্ভাব্যভাবে খুবই আকর্ষণীয়।

এটি সম্প্রতি আবিষ্কৃত হয়েছে যে উচ্চ বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা এবং এর ইলেকট্রনের "ভরহীন" আচরণ গ্রাফিনকে এর মধ্য দিয়ে যাওয়া বৈদ্যুতিক স্রোতের ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলিকে পরিবর্তন করতে দেয়। এই সম্পত্তি এই বর্তমান কত শক্তিশালী তার উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল. আধুনিক ইলেকট্রনিক্সে, বৈদ্যুতিক সংকেতগুলির পরিবর্তন এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য এই জাতীয় অরৈখিকতার মধ্যে অন্যতম মৌলিক কার্যকারিতা রয়েছে। যা গ্রাফিনকে অনন্য করে তোলে তা হল এর অরৈখিকতা সমস্ত ইলেকট্রনিক সামগ্রীর মধ্যে সবচেয়ে শক্তিশালী। অধিকন্তু, এটি ব্যতিক্রমী উচ্চ ইলেকট্রনিক ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য খুব ভাল কাজ করে, প্রযুক্তিগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ টেরাহার্টজ (THz) পরিসরে প্রসারিত যেখানে বেশিরভাগ প্রচলিত ইলেকট্রনিক সামগ্রী ব্যর্থ হয়।

তাদের নতুন গবেষণায়, জার্মানি এবং স্পেনের গবেষকদের দলটি দেখিয়েছে যে গ্রাফিনের ননলাইন্যারিটি উপাদানটিতে তুলনামূলকভাবে পরিমিত বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করে খুব দক্ষতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এর জন্য, গবেষকরা একটি ট্রানজিস্টরের মতো একটি ডিভাইস তৈরি করেছেন, যেখানে বৈদ্যুতিক যোগাযোগের একটি সেটের মাধ্যমে গ্রাফিনে একটি নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ প্রয়োগ করা যেতে পারে। তারপরে, অতি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি THz সংকেতগুলি ডিভাইসটি ব্যবহার করে প্রেরণ করা হয়েছিল: এই সংকেতগুলির সংক্রমণ এবং পরবর্তী রূপান্তরটি প্রয়োগ করা ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে গ্রাফিন একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজে প্রায় পুরোপুরি স্বচ্ছ হয়ে যায় - এর সাধারণত শক্তিশালী অরৈখিক প্রতিক্রিয়া প্রায় অদৃশ্য হয়ে যায়। এই সমালোচনামূলক মান থেকে ভোল্টেজকে সামান্য বাড়িয়ে বা কমিয়ে, গ্রাফিনকে একটি দৃঢ়ভাবে অরৈখিক উপাদানে পরিণত করা যেতে পারে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রেরিত এবং প্রেরণ করা THz ইলেকট্রনিক সংকেতের শক্তি এবং ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলিকে পরিবর্তন করে।

"এটি বৈদ্যুতিক সংকেত প্রক্রিয়াকরণ এবং সংকেত মড্যুলেশন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গ্রাফিনের বাস্তবায়নের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ," বলেছেন বিলেফেল্ড ইউনিভার্সিটির একজন পদার্থবিদ এবং এই গবেষণার অন্যতম প্রধান অধ্যাপক দিমিত্রি তুর্চিনোভিচ৷ "এর আগে আমরা ইতিমধ্যেই প্রমাণ করেছি যে গ্রাফিন হল সবচেয়ে অরৈখিক কার্যকরী উপাদান যা আমরা জানি। আমরা অরৈখিকতার পিছনের পদার্থবিদ্যাও বুঝতে পারি, যা এখন গ্রাফিনে অতিফাস্ট ইলেক্ট্রন পরিবহনের তাপগতিমূলক ছবি হিসাবে পরিচিত। কিন্তু এখন পর্যন্ত আমরা জানতাম না কিভাবে এই অরৈখিকতা নিয়ন্ত্রণ করতে, যা দৈনন্দিন প্রযুক্তিতে গ্রাফিন ব্যবহারের ক্ষেত্রে অনুপস্থিত লিঙ্ক ছিল।"

"গ্রাফিনে কন্ট্রোল ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, আমরা বৈদ্যুতিক সংকেত প্রয়োগ করার সময় অবাধে চলাচল করতে পারে এমন উপাদানের ইলেকট্রনের সংখ্যা পরিবর্তন করতে সক্ষম হয়েছি," ব্যাখ্যা করেন অধ্যাপক ডঃ টারচিনোভিচের সদস্য ড. হাসান এ. হাফেজ। বিলেফেল্ডের ল্যাব, এবং গবেষণার প্রধান লেখকদের একজন। "একদিকে, প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় যত বেশি ইলেকট্রন চলাচল করতে পারে, তত শক্তিশালী স্রোত, যা অরৈখিকতা বাড়াতে হবে। কিন্তু অন্যদিকে, যত বেশি মুক্ত ইলেকট্রন পাওয়া যায়, তাদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া তত শক্তিশালী হয়, এবং এটি অরৈখিকতাকে দমন করে - পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিকভাবে - শুধুমাত্র কয়েকটি ভোল্টের একটি অপেক্ষাকৃত দুর্বল বাহ্যিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, গ্রাফিনে সবচেয়ে শক্তিশালী THz নন-ইরিটির জন্য সর্বোত্তম অবস্থা তৈরি করা যেতে পারে।"

"এই কাজের মাধ্যমে, আমরা THz ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার, মিক্সার এবং মডুলেটরগুলির মতো ডিভাইসগুলিতে গ্রাফিনকে একটি অত্যন্ত দক্ষ ননলাইনার কার্যকরী কোয়ান্টাম উপাদান হিসাবে ব্যবহার করার পথে একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক পৌঁছেছি," বলেছেন অপটিক্যাল ইনস্টিটিউটের অধ্যাপক ডঃ মাইকেল গেনশ। জার্মান এরোস্পেস সেন্টার (DLR) এর সেন্সর সিস্টেম এবং বার্লিনের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি, যিনি এই গবেষণার অন্য প্রধান। "এটি অত্যন্ত প্রাসঙ্গিক কারণ গ্রাফিন বিদ্যমান ইলেকট্রনিক আল্ট্রাহাই-ফ্রিকোয়েন্সি সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি যেমন CMOS বা Bi-CMOS-এর সাথে পুরোপুরি সামঞ্জস্যপূর্ণ৷ তাই এখন হাইব্রিড ডিভাইসগুলি কল্পনা করা সম্ভব যেখানে বিদ্যমান সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি ব্যবহার করে কম ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রাথমিক বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করা হয়৷ কিন্তু তারপরে খুব দক্ষতার সাথে গ্রাফিনে অনেক বেশি THz ফ্রিকোয়েন্সিতে রূপান্তর করা যেতে পারে, সম্পূর্ণরূপে নিয়ন্ত্রণযোগ্য এবং অনুমানযোগ্য পদ্ধতিতে।"

###

বিলেফেল্ড ইউনিভার্সিটি, ডিএলআর-এর অপটিক্যাল সেন্সর সিস্টেমের ইনস্টিটিউট, বার্লিনের টেক-নিকাল ইউনিভার্সিটি, হেলমহোল্টজ সেন্টার ড্রেসডেন-রসেনডর্ফ, এবং জার্মানির ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর পলিমার রিসার্চ, সেইসাথে কাতালান ইনস্টিটিউট অফ ন্যানোসায়েন্সের গবেষকরা ন্যানোটেকনোলজি (ICN2) এবং স্পেনের ইনস্টিটিউট অফ ফটোনিক সায়েন্সেস (ICFO) এই গবেষণায় অংশ নিয়েছিল।

####

আরো তথ্যের জন্য, ক্লিক করুন এখানে

যোগাযোগ:
প্রফেসর ড. দিমিত্রি তুর্চিনোভিচ, বিলেফেল্ড ইউনিভার্সিটি
49-521-106-5468

@uniaktuell

কপিরাইট © Bielefeld বিশ্ববিদ্যালয়

আপনার মতামত থাকলে দয়া করে যোগাযোগ আমাদের.

সপ্তম ওয়েভ, ইনক। বা ন্যানোটেকনোলজির না হয়ে সংবাদ প্রকাশের ইস্যুকারীরা সামগ্রীর সামগ্রীর যথার্থতার জন্য একমাত্র দায়বদ্ধ।

বুকমার্ক: