سائنس دان آج تک کی سب سے مختصر الیکٹران نبض تیار کرتے ہیں اور اس کی پیمائش کرتے ہیں۔

25 جنوری 2023 (نانورک نیوز) الٹرا فاسٹ لیزر فلیشز کا استعمال کرتے ہوئے، روسٹاک یونیورسٹی کے سائنسدانوں نے سٹٹ گارٹ میں میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار سالڈ اسٹیٹ ریسرچ کے محققین کے ساتھ مل کر اب تک کی سب سے مختصر الیکٹران پلس تیار کی اور اس کی پیمائش کی ہے۔ الیکٹران کی نبض لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے ایک چھوٹے سے دھاتی سرے سے الیکٹرانوں کو ہٹانے کے ذریعے بنائی گئی تھی اور یہ صرف 53 ایٹو سیکنڈ تک چلتی تھی، یعنی ایک سیکنڈ کے ایک اربویں حصے کے 53 اربویں حصے۔ یہ مطالعہ ٹھوس مواد میں برقی رو کے انسانی ساختہ کنٹرول میں رفتار کا ایک نیا ریکارڈ قائم کر رہا ہے۔ یہ تحقیق الیکٹرانکس اور انفارمیشن ٹیکنالوجیز کی کارکردگی کو آگے بڑھانے کے ساتھ ساتھ مائیکرو کاسم میں مظاہر کو حتمی رفتار سے دیکھنے کے لیے نئے سائنسی طریقہ کار کو تیار کرنے کے لیے نئی راہیں کھولتی ہے۔ کبھی سوچا ہے کہ آپ کے کمپیوٹر اور دیگر الیکٹرانک گیجٹس کو ان کی کارکردگی میں سست یا تیز کیا بناتا ہے؟ یہ وہ وقت ہے جب الیکٹرانز، ہمارے مائیکرو کاسم کے کچھ چھوٹے ذرات کو، الیکٹرانک مائیکرو چپس کے ٹرانجسٹروں کے اندر موجود منٹ لیڈز سے باہر نکلنے اور نبضیں بنانے میں وقت لگتا ہے۔ اس عمل کو تیز کرنے کے طریقے الیکٹرانکس اور ان کی ایپلی کیشنز کو کارکردگی کی حتمی حد تک بڑھانے کے لیے مرکزی حیثیت رکھتے ہیں۔ لیکن الیکٹرانک سرکٹ میں چھوٹے دھاتی سیسہ سے الیکٹرانوں کا کم سے کم وقت کیا ہے؟ انتہائی مختصر لیزر فلیشز کا استعمال کرتے ہوئے، پروفیسر ایلیفتھیریوس گولیل میکس کی سربراہی میں محققین کی ایک ٹیم، یونیورسٹی آف روسٹاک میں انسٹی ٹیوٹ برائے فزکس کے گروپ ایکسٹریم فوٹوونکس کے سربراہ، اور اسٹٹ گارٹ میں میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ آف سالڈ اسٹیٹ ریسرچ کے ساتھیوں نے ریاست میں استعمال کیا۔ ٹنگسٹن نانوٹپ سے الیکٹرانوں کو نکالنے اور آج تک کا سب سے مختصر الیکٹران برسٹ بنانے کے لیے جدید ترین لیزر دالیں۔ ہلکی دالیں دھاتی نانوٹپ سے الیکٹران پھٹتی ہیں جو محض 53 ایٹو سیکنڈز تک رہتی ہیں۔ (تصویر: Eleftherios Goulielmakis) یہ کام میں شائع ہوا ہے۔ فطرت، قدرت ("اٹوسیکنڈ فیلڈ کا اخراج")۔ جبکہ یہ طویل عرصے سے جانا جاتا ہے کہ روشنی دھاتوں سے الیکٹران کو خارج کر سکتی ہے- آئن سٹائن نے سب سے پہلے اس بات کی وضاحت کی تھی کہ کس طرح عمل کرنا انتہائی مشکل ہے۔ روشنی کا برقی میدان فی سیکنڈ میں تقریباً ایک ملین بار اپنی سمت بدلتا ہے جس سے دھاتوں کی سطح سے الیکٹرانوں کو چیرنے کے طریقے کو کنٹرول کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ اس چیلنج پر قابو پانے کے لیے، Rostock کے سائنسدانوں اور ان کے ساتھی کارکنوں نے ایک جدید ٹیکنالوجی کا استعمال کیا جو پہلے ان کے گروپ — لائٹ فیلڈ سنتھیسز — میں تیار کی گئی تھی جس کی وجہ سے وہ ایک لائٹ فلیش کو اپنے ہی فیلڈ کے مکمل جھول سے کم کر سکتے تھے۔ بدلے میں، انہوں نے ان چمکوں کا استعمال ٹنگسٹن سوئی کی نوک کو روشن کرنے کے لیے کیا تاکہ الیکٹرانوں کو خلا میں چھوڑ دیا جا سکے۔ تحقیقی گروپ کے سربراہ Eleftherios Goulielmakis کی وضاحت کرتے ہوئے، "ہلکی دالوں کا استعمال کرتے ہوئے جو اس کے میدان کے محض ایک چکر پر مشتمل ہوتی ہیں، اب یہ ممکن ہے کہ الیکٹرانوں کو ایک درست طریقے سے کنٹرول شدہ کِک دے کر انہیں ٹنگسٹن کی نوک سے بہت کم وقت کے وقفے میں آزاد کیا جا سکے۔" لیکن اس چیلنج پر اس وقت تک قابو نہیں پایا جا سکتا جب تک کہ سائنس دانوں کو ان الیکٹران برسٹ کی اختصار کی پیمائش کرنے کا کوئی طریقہ نہ مل جائے۔ اس رکاوٹ سے نمٹنے کے لیے، ٹیم نے ایک نئی قسم کا کیمرہ تیار کیا جو الیکٹران کے اسنیپ شاٹس لے سکتا ہے جب کہ لیزر انہیں نینو ٹِپ سے باہر اور ویکیوم میں دھکیل رہا ہے۔ نئی تحقیق کے سرکردہ مصنف ڈاکٹر ہی یونگ کِم نے کہا کہ ”چال یہ تھی کہ ایک سیکنڈ، انتہائی کمزور، ہلکے فلیش کا استعمال کیا جائے۔ "یہ دوسرا لیزر فلیش الیکٹران کے پھٹنے کی توانائی کو آہستہ سے پریشان کر سکتا ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ یہ وقت کے ساتھ کیسا لگتا ہے"، وہ مزید کہتے ہیں۔ "یہ اس کھیل کی طرح ہے 'بکس میں کیا ہے؟' جہاں کھلاڑی کسی چیز کو دیکھے بغیر اس کی شناخت کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ لیکن صرف اپنے ہاتھوں سے اس کی شکل کو محسوس کرنے کے لیے اسے گھما کر"، وہ جاری رکھتا ہے۔ لیکن اس ٹیکنالوجی کو الیکٹرانکس میں کیسے استعمال کیا جا سکتا ہے؟ "جیسا کہ ٹیکنالوجی تیزی سے ترقی کر رہی ہے، یہ مناسب ہے کہ مائکروسکوپک الیکٹرانک سرکٹس کی ترقی کی توقع کی جائے جس میں الیکٹران ایک ویکیوم جگہ میں قریب سے بھرے لیڈز کے درمیان سفر کرتے ہوئے ان رکاوٹوں کو روکتے ہیں جو انہیں سست کر دیتے ہیں"، Goulielmakis کہتے ہیں۔ "الیکٹران کو نکالنے اور انہیں ان لیڈز کے درمیان چلانے کے لیے روشنی کا استعمال مستقبل کے الیکٹرانکس کو آج کی کارکردگی سے کئی ہزار گنا تیز کر سکتا ہے"، وہ مزید بتاتے ہیں۔ لیکن محققین کا خیال ہے کہ ان کا نیا تیار کردہ طریقہ کار براہ راست سائنسی مقاصد کے لیے استعمال کیا جائے گا۔ "روشنی کے فیلڈ سائیکل کے ایک حصے کے اندر دھات سے الیکٹرانوں کو نکالنا ڈرامائی طور پر تجربات کو آسان بناتا ہے اور ہمیں الیکٹرانوں کے اخراج کو ان طریقوں سے سمجھنے کے لیے جدید نظریاتی طریقوں کا استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے جو پہلے ممکن نہیں تھے" پروفیسر تھامس فینیل کہتے ہیں، جو کہ نئی تحقیق کے مصنف ہیں۔ اشاعت "چونکہ ہمارے الیکٹران برسٹ مواد میں الیکٹرانک اور جوہری حرکات کے سنیپ شاٹس لینے کے لیے بہترین ریزولیوشن فراہم کرتے ہیں، اس لیے ہم ٹیکنالوجی میں ان کی ایپلی کیشنز کو آسان بنانے کے لیے پیچیدہ مواد کی گہری سمجھ حاصل کرنے کے لیے ان کا استعمال کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں،" Goulielmakis نے نتیجہ اخذ کیا۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62240.php