শূন্যতা, যা অতিপরিবাহিতা বাড়ায়: কীভাবে ভ্যাকুয়ামের কোয়ান্টাম ওঠানামা NbSe₂-এর তাপমাত্রা বাড়াল

সম্পাদনা করেছেন: Svitlana Velhush

শূন্যতা, যা অতিপরিবাহিতা বাড়ায়: কীভাবে ভ্যাকুয়ামের কোয়ান্টাম ওঠানামা NbSe₂-এর তাপমাত্রা বাড়াল-1

প্রচলিত ধারণায় ভ্যাকুয়াম হলো শূন্যতা, যেখানে কিছুই নেই। কিন্তু কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানে এমনকি ‘খালি’ স্থানও ভার্চুয়াল কণায় ভরপুর, যারা জন্মায় ও মিলিয়ে যায়, নিরন্তর ওঠানামা সৃষ্টি করে। এই অদৃশ্য কম্পনগুলোই বিজ্ঞানীরা প্রথমবার ব্যবহার করেছেন কোনো সরাসরি সংস্পর্শ বা বাহ্যিক প্রভাব ছাড়াই কোনো উপাদানের অতিপরিবাহিতা বাড়ানোর জন্য।

চীনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা অতি-পাতলা নাইওবিয়াম ডাইসেলেনাইড (NbSe₂) একটি বিশেষ ‘অন্ধকার’ গহ্বরে রেখেছেন — একটি স্প্লিট-রিং টেরাহার্টজ রেজোনেটর। এই ধরনের গঠন ভ্যাকুয়ামের ভেতরে তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্রের কোয়ান্টাম ওঠানামা বাড়ায়। ফলস্বরূপ, ছয় স্তরের নমুনায় অতিপরিবাহিতার সন্ধিক্ষণ তাপমাত্রা 5,4 % বেড়েছে, এবং সংকট প্রবাহ ও সংকট চৌম্বক ক্ষেত্রও লক্ষণীয়ভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে।

অতিপরিবাহিতা তখনই ঘটে, যখন ইলেকট্রন জোড়া তৈরি করে নিম্ন তাপমাত্রায় বাধাহীনভাবে চলাচল করে। সাধারণত এই তাপমাত্রা বাড়াতে রাসায়নিক সংযোজন, চাপ বা শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োজন হয়। এখানে অবশ্য উপাদান ও গহ্বরের বর্ধিত ভ্যাকুয়ামের মধ্যে ভার্চুয়াল ফোটন বিনিময়ের মাধ্যমে এই প্রভাব অর্জিত হয়েছে। অতিপরিবাহী অবস্থার শক্তি কমে যায়, ফলে তা আরও স্থিতিশীল হয়।

যান্ত্রিক পীড়ন বা দূষণের মতো সাধারণ কারণগুলো বাদ দিতে বিজ্ঞানীরা গহ্বরের জ্যামিতি, কম্পাঙ্ক ও উপাদান পরিবর্তন করে একাধিক নিয়ন্ত্রণ পরীক্ষা চালিয়েছেন। বর্ধনটি অনুরণনমূলকভাবে প্রকাশ পেয়েছে — কেবল তখনই, যখন গহ্বরের কম্পাঙ্ক অতিপরিবাহীর নিম্ন-শক্তি ওঠানামার সঙ্গে মিলে গেছে। এটি কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়ামেরই ভূমিকা নিশ্চিত করেছে।

শূন্যতা, যা অতিপরিবাহিতা বাড়ায়: কীভাবে ভ্যাকুয়ামের কোয়ান্টাম ওঠানামা NbSe₂-এর তাপমাত্রা বাড়াল-4

এই আবিষ্কার একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গির ভিত্তি স্থাপন করে — ‘ভ্যাকুয়ামরনিকস’, যেখানে বিশেষভাবে নকশাকৃত শূন্যতা কোয়ান্টাম অবস্থা নিয়ন্ত্রণের হাতিয়ার হয়ে ওঠে। এই পদ্ধতিতে সরাসরি শক্তি প্রয়োগের প্রয়োজন হয় না এবং এটি সংস্পর্শহীনভাবে কাজ করতে পারে, যা ভঙ্গুর ন্যানোকাঠামোর জন্য বিশেষভাবে মূল্যবান।

ভবিষ্যতে এমন গহ্বর কোয়ান্টাম কম্পিউটার, চৌম্বক-অনুরণন টমোগ্রাফ ও শক্তি-সাশ্রয়ী বিদ্যুৎ সঞ্চালন লাইনের জন্য আরও দক্ষ অতিপরিবাহী তৈরি করতে সহায়তা করবে। শূন্যতা আর নিষ্ক্রিয় পটভূমি থাকে না, বরং কোয়ান্টাম প্রক্রিয়ার সক্রিয় অংশীদারে পরিণত হয়।

শূন্যতা, যা অতিপরিবাহিতা বাড়ায়: কীভাবে ভ্যাকুয়ামের কোয়ান্টাম ওঠানামা NbSe₂-এর তাপমাত্রা বাড়াল-6
26 দৃশ্য

উৎসসমূহ

  • Scientists just made a superconductor stronger using “empty space”

মন্তব্য

এই বিষয়ে আরও নিবন্ধ পড়ুন:

আপনি কি কোনো ত্রুটি বা অসঠিকতা খুঁজে পেয়েছেন?আমরা আপনার মন্তব্য যত তাড়াতাড়ি সম্ভব বিবেচনা করব।