মোচড়ানো কোয়ান্টাম জগৎ: Max Planck-এর ক্যাটালগ twistronics-এর জন্য 1600টিরও বেশি উপাদান উন্মোচন করছে

সম্পাদনা করেছেন: Svitlana Velhush

সামান্য একটু মোচড় — আর উপাদানের ধর্ম আমূল বদলে যায়। যখন দুটি পরমাণু-সরু স্ফটিক একটির উপর আরেকটি রেখে সামান্য ঘুরিয়ে দেওয়া হয়, তখন একটি বৃহৎ-মাপের মোয়ার নকশা তৈরি হয়, যা ইলেকট্রনের গতি ও পারস্পরিক ক্রিয়াকে নতুন করে সাজায়। ঠিক এভাবেই কাজ করে টুইস্ট্রনিক্স — এমন একটি ক্ষেত্র, যা ইতিমধ্যেই গ্রাফিন ও সন্ধিগত ধাতুর ডাইক্যালকোজেনাইডে অতিপরিবাহিতা এবং ভগ্নাংক চের্ন অন্তরক উপহার দিয়েছে।

ড্রেসডেনের Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids সহ এক ডজনেরও বেশি প্রতিষ্ঠানের গবেষকেরা গণনামূলক ডেটাবেস থেকে প্রায় 9000টি দ্বিমাত্রিক উপাদান বিশ্লেষণ করেছেন। স্ফটিকের ইলেকট্রনিক ধর্ম ও প্রতিসাম্য বর্ণনা করতে তাঁরা সম্প্রসারিত টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম রসায়ন প্রয়োগ করেছেন। ফলস্বরূপ তাঁরা চিহ্নিত করেছেন 4073টি উপাদান, যাদের আছে অ-সাধারণ টপোলজি বা ইলেকট্রনিক আধানের অবস্থানের উপর বিশেষ সীমাবদ্ধতা।

এই বিশাল ভান্ডার থেকে মোচড়ানোর জন্য বিশেষভাবে সম্ভাবনাময় প্রার্থী বাছাই করা হয়েছে: 61টি অর্ধধাতু এবং 1568টি অন্তরক। এদের ইলেকট্রনিক ব্যান্ড সংকীর্ণ ব্যান্ড তৈরি করা সম্ভব করে তোলে, যেখানে ইলেকট্রনের পারস্পরিক ক্রিয়া তাদের গতির উপর প্রাধান্য বিস্তার করতে শুরু করে। এমন অবস্থা অতিপরিবাহিতা, চুম্বকত্ব এবং ভগ্নাংক কোয়ান্টাম অবস্থার অনুকূল।

প্রার্থীরা বিভিন্ন ধরনের স্ফটিক জালক অন্তর্ভুক্ত করে — ষড়ভুজাকার থেকে তির্যক পর্যন্ত। এটি নির্দিষ্ট মডেলের জন্য কোয়ান্টাম সিমুলেটর তৈরির সুযোগ খুলে দেয়: মোচড়ানো বর্গাকার জালক হাবার্ড মডেল অনুকরণ করতে পারে, যা উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ, আর আয়তাকার জালক একমাত্রিক শৃঙ্খলে ইলেকট্রনের আচরণ অনুকরণ করতে পারে।

তাত্ত্বিক আবিষ্কার ইতিমধ্যেই পরীক্ষা দ্বারা সমর্থিত হয়েছে। বিজ্ঞানীরা কয়েকটি প্রার্থীর বাল্ক স্ফটিক তৈরি করেছেন, যার মধ্যে টিন ডাইসেলেনাইড ও হ্যাফনিয়াম ডাইসালফাইডও আছে, সফলভাবে সেগুলোকে মনোস্ট্রেটায় স্তরচ্যুত করেছেন এবং প্রথম ডিভাইস তৈরি করেছেন। ড্রেসডেনে ক্লাউডিয়া ফেলজারের নেতৃত্বে তাঁরা পরবর্তী মোচড়ানো ও মিলিকেলভিন তাপমাত্রায় পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় গুণমানের উপাদান পেয়েছেন।

দুটি নতুন ক্যাটালগ একটি সুসংগত হাতিয়ার দেয়: একটি ইলেকট্রনিক «নির্মাণ-ব্লক» বর্ণনা করে, দ্বিতীয়টি নির্দেশ করে কোনগুলো টুইস্ট্রনিক্সের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত। এখন গবেষকেরা কয়েকটি পরিচিত প্ল্যাটফর্মে সীমাবদ্ধ না থেকে কোয়ান্টাম পদার্থের নির্দিষ্ট প্রশ্ন অনুযায়ী উপাদান ও মোচড়ের কোণ বেছে নিতে পারবেন।

পরীক্ষা কখনও এমন প্রশ্নের সন্ধান দেয়, যা আগে মাথায় আসেনি।

1 দৃশ্য

উৎসসমূহ

  • New catalogs map the quantum possibilities of atomically thin materials

মন্তব্য

এই বিষয়ে আরও নিবন্ধ পড়ুন:

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