سیمی کنڈکٹر جالی الیکٹران اور مقناطیسی لمحات سے شادی کرتی ہے۔

22 مارچ 2023 (نانورک نیوز) monolayer سیمک کنڈکٹرز کے ایک جوڑے کو اسٹیک کرکے بنایا گیا ایک ماڈل سسٹم طبیعیات دانوں کو الجھانے والے کوانٹم رویے کا مطالعہ کرنے کا ایک آسان طریقہ فراہم کر رہا ہے، بھاری فرمیون سے لے کر غیر ملکی کوانٹم فیز ٹرانزیشن تک۔ گروپ کا پیپر شائع ہوا فطرت، قدرت ("موئیر کونڈو جالی میں گیٹ ٹیون ایبل ہیوی فرمیونز")۔ مرکزی مصنف کارنیل کے کاولی انسٹی ٹیوٹ میں پوسٹ ڈاکٹریٹ فیلو وینجن ژاؤ ہیں۔ اس پروجیکٹ کی قیادت کالج آف آرٹس اینڈ سائنسز میں فزکس کے پروفیسر کن فائی ماک اور کارنیل انجینئرنگ میں اپلائیڈ اور انجینئرنگ فزکس کے پروفیسر اور A&S میں، مقالے کے شریک سینئر مصنفین جی شان نے کی۔ دونوں محققین کاولی انسٹی ٹیوٹ کے ممبر ہیں۔ وہ پرووسٹ کے Nanoscale Science and Microsystems Engineering (NEXT Nano) اقدام کے ذریعے کارنیل آئے تھے۔ ایک ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ امیج مولیبڈینم ڈیٹیلورائڈ اور ٹنگسٹن ڈسیلینائڈ کی موئیر جالی کو دکھاتی ہے۔ (تصویر: یو-سن شاو اور ڈیوڈ مولر) یہ ٹیم جاپانی نظریاتی طبیعیات دان جون کونڈو کے نام سے منسوب کونڈو اثر کے نام سے جانے والے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے نکلی۔ تقریباً چھ دہائیاں قبل، تجرباتی طبیعیات دانوں نے دریافت کیا کہ دھات لے کر اور مقناطیسی نجاست کے ساتھ تھوڑی تعداد میں ایٹموں کو بھی تبدیل کر کے، وہ مادے کی ترسیل کے الیکٹران کو بکھیر سکتے ہیں اور اس کی مزاحمتی صلاحیت کو یکسر تبدیل کر سکتے ہیں۔ اس رجحان نے طبیعیات دانوں کو حیران کر دیا، لیکن کونڈو نے اس کی وضاحت ایک ایسے ماڈل کے ساتھ کی جس میں بتایا گیا کہ کنڈکشن الیکٹران مقناطیسی نجاست کو کس طرح "اسکرین" کر سکتے ہیں، جیسے کہ الیکٹران مقناطیسی ناپاکی کے گھماؤ کے ساتھ مخالف سمتوں میں گھومتے ہیں، ایک سنگلٹ بناتے ہیں۔ اگرچہ کونڈو ناپاکی کا مسئلہ اب بخوبی سمجھ میں آ گیا ہے، کونڈو جالی کا مسئلہ – ایک بے ترتیب مقناطیسی نجاست کے بجائے مقناطیسی لمحات کی باقاعدہ جالی کے ساتھ – بہت زیادہ پیچیدہ ہے اور طبیعیات دانوں کو روکتا رہتا ہے۔ کونڈو جالی کے مسئلے کے تجرباتی مطالعے میں عام طور پر نایاب زمینی عناصر کے انٹرمیٹالک مرکبات شامل ہوتے ہیں، لیکن ان مواد کی اپنی حدود ہیں۔ میک نے کہا، "جب آپ پیریڈک ٹیبل کے نیچے کی طرف جاتے ہیں، تو آپ کو ایک ایٹم میں 70 الیکٹران جیسی چیز ملتی ہے۔" "مواد کا الیکٹرانک ڈھانچہ بہت پیچیدہ ہو جاتا ہے۔ کونڈو بات چیت کے بغیر بھی کیا ہو رہا ہے اس کی وضاحت کرنا بہت مشکل ہے۔ محققین نے دو سیمی کنڈکٹرز کے الٹراتھائن مونولیئرز کو اسٹیک کرکے کونڈو جالی کی تقلید کی: مولیبڈینم ڈیٹیلورائڈ، موٹ انسولیٹنگ سٹیٹ کے مطابق، اور ٹنگسٹن ڈسیلینائڈ، جسے سفری ترسیل کے الیکٹران کے ساتھ ڈوپ کیا گیا تھا۔ یہ مواد بڑے انٹرمیٹالک مرکبات کے مقابلے میں بہت آسان ہیں، اور ان کو ایک ہوشیار موڑ کے ساتھ سجایا گیا ہے۔ تہوں کو 180 ڈگری کے زاویے پر گھمانے سے، ان کے اوورلیپ کا نتیجہ ایک moiré lattice پیٹرن کی صورت میں نکلتا ہے جو انفرادی الیکٹرانوں کو چھوٹے چھوٹے سلاٹوں میں پھنسا دیتا ہے، جیسے کہ انڈے کے کارٹن میں انڈے۔ یہ ترتیب نایاب زمینی عناصر میں جمع ہونے والے درجنوں الیکٹرانوں کی پیچیدگی سے بچتی ہے۔ اور انٹرمیٹالک مرکبات میں مقناطیسی لمحات کی باقاعدہ صف تیار کرنے کے لیے کیمسٹری کی ضرورت کے بجائے، سادہ کونڈو جالی کو صرف ایک بیٹری کی ضرورت ہوتی ہے۔ جب کسی وولٹیج کو بالکل صحیح لگایا جاتا ہے، تو مواد کو گھماؤ کی جالی بنانے کا حکم دیا جاتا ہے، اور جب کوئی ایک مختلف وولٹیج پر ڈائل کرتا ہے، تو گھماؤ بجھ جاتا ہے، جس سے مسلسل ٹیون ایبل سسٹم پیدا ہوتا ہے۔ "سب کچھ بہت آسان اور بہت زیادہ قابل کنٹرول ہو جاتا ہے،" میک نے کہا۔ محققین الیکٹران کے بڑے پیمانے پر اور گھماؤ کی کثافت کو مسلسل ٹیون کرنے کے قابل تھے، جو روایتی مواد میں نہیں کیا جا سکتا، اور اس عمل میں انہوں نے دیکھا کہ اسپن جالی کے ساتھ ملبوس الیکٹران "ننگے" سے 10 سے 20 گنا زیادہ بھاری ہو سکتے ہیں۔ الیکٹرانز، لاگو وولٹیج پر منحصر ہے۔ ٹیون ایبلٹی کوانٹم فیز ٹرانزیشن کو بھی آمادہ کر سکتی ہے جس کے تحت بھاری الیکٹران ہلکے الیکٹران میں بدل جاتے ہیں، درمیان میں، ایک "عجیب" دھاتی مرحلے کے ممکنہ ظہور کے ساتھ، جس میں برقی مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ لکیری طور پر بڑھ جاتی ہے۔ اس قسم کی منتقلی کا ادراک خاص طور پر تانبے کے آکسائیڈ میں اعلی درجہ حرارت کے سپر کنڈکٹنگ رجحان کو سمجھنے کے لیے مفید ثابت ہو سکتا ہے۔ میک نے کہا کہ "ہمارے نتائج نظریہ سازوں کے لیے لیبارٹری کا معیار فراہم کر سکتے ہیں۔ "کثیف مادے کی طبیعیات میں، تھیورسٹ ایک ٹریلین تعامل کرنے والے الیکٹران کے پیچیدہ مسئلے سے نمٹنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ یہ بہت اچھا ہوگا اگر انہیں دیگر پیچیدگیوں کے بارے میں فکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے، جیسے کیمسٹری اور مادی سائنس، حقیقی مواد میں۔ لہذا وہ اکثر ان مواد کا مطالعہ 'کروی گائے' کونڈو جالی ماڈل کے ساتھ کرتے ہیں۔

• 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=62648.php