02 اپریل 2024 (نانورک نیوز) دوہری ٹاپولوجیکل مراحل ایک اندرونی monolayer کرسٹل میں دریافت کیے گئے ہیں، یہ ایک ایسی دریافت ہے جو کوانٹم مواد میں نئے اور منفرد اصول موڑنے والی خصوصیات کو ظاہر کرتی ہے، بوسٹن کالج کے طبیعیات دانوں کی سربراہی میں سائنسدانوں کی ایک بین الاقوامی ٹیم نے حال ہی میں جریدے میں رپورٹ کیا۔ فطرت، قدرت ("TaIrTe میں کثافت سے منسلک ارتباط کے ذریعہ دوہری کوانٹم اسپن ہال انسولیٹر4")۔ دوہری کی دریافت ٹاپولوجیکل انسولیٹر ٹیم نے رپورٹ کیا کہ الیکٹران کے تعاملات کے ذریعے ٹاپولوجیکل فلیٹ منی بینڈز بنانے کا ایک نیا طریقہ متعارف کرایا گیا ہے، جو غیر ملکی کوانٹم مراحل اور برقی مقناطیسیت کو تلاش کرنے کے لیے ایک امید افزا پلیٹ فارم پیش کرتا ہے۔ "ہم نے تجرباتی طور پر TaIrTe کے اعلیٰ معیار کے، جوہری طور پر پتلے نمونے تیار کیے ہیں۔4 اور اسی طرح کے الیکٹرانک آلات تیار کیے،" بوسٹن کالج کے اسسٹنٹ پروفیسر فزکس کیونگ ما، رپورٹ کے مرکزی مصنف۔ "جو چیز خاص طور پر دلچسپ ہے وہ تھیوری کی پیشین گوئیوں سے ہٹ کر صرف ایک نہیں بلکہ دو ٹاپولوجیکل انسولیٹنگ ریاستوں کی دریافت ہے۔"
بوسٹن کالج کے ماہر طبیعیات کیونگ ما کی قیادت میں، واحد ایٹم موٹی کرسٹل کے ساتھ کام کرنے والی ایک بین الاقوامی ٹیم نے TaIrTe پایا4موصلیت اور ترسیل کی دو الگ الگ ٹاپولوجیکل حالتوں کے درمیان کی منتقلی۔ مواد نے اپنے اندرونی حصے میں صفر برقی چالکتا کا مظاہرہ کیا، جبکہ اس کی حدود موصل رہتی ہیں۔ ٹیم کی تحقیقات نے اس بات کا تعین کیا کہ دو ٹاپولوجیکل ریاستیں مختلف ماخذ سے پیدا ہوتی ہیں۔ ناول کی خصوصیات غیر ملکی کوانٹم مراحل اور برقی مقناطیسیت کی تلاش کے لیے ایک امید افزا پلیٹ فارم کے طور پر کام کر سکتی ہیں۔ (تصویر: کیونگ ما، بوسٹن کالج) ما نے کہا کہ نتائج ایک نئے اثر کو متعارف کراتے ہیں جسے ٹیم ڈوئل ٹاپولوجیکل انسولیٹر یا ڈوئل کوانٹم اسپن ہال انسولیٹر کہتی ہے۔ TaIrTe نامی کرسٹل لائن مواد کی غیر معمولی طور پر پتلی، دو جہتی تہیں4ٹینٹلم، اریڈیم اور ٹیلوریم سے تیار کردہ، بی سی، ایم آئی ٹی، ہارورڈ یونیورسٹی، یو سی ایل اے، ٹیکساس اے اینڈ ایم، یونیورسٹی آف ٹینیسی، سنگاپور کی نانیانگ ٹیکنالوجیکل یونیورسٹی، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز، اور جاپان کی نیشنل کے سائنسدانوں کی ٹیم کی توجہ کا مرکز تھے۔ انسٹی ٹیوٹ برائے مواد سائنس۔ ہر پرت 1 سے کم ہے۔ نینو میٹر موٹا - جو انسانی بالوں کے ایک پٹے سے 100,000 گنا زیادہ پتلا ہے۔ ان تہوں، یا "فلیکس" کو بڑے کرسٹل سے احتیاط سے ایک سادہ طریقہ استعمال کرتے ہوئے چھیل دیا گیا تھا جس میں واضح چپکنے والی ٹیپ شامل تھی، ایک نوبل انعام یافتہ تکنیک جو میٹریل سائنس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ "ہماری تحقیقات کا مقصد یہ سمجھنا تھا کہ یہ مواد بجلی کیسے چلاتے ہیں،" ما نے کہا۔ "ان مواد کے چھوٹے سائز کو دیکھتے ہوئے، ہم نے اعلی درجے کی ملازمت کی۔ nanofabrication تکنیک ، سمیت فوٹو لیتھوگرافی اور الیکٹران بیم لتھوگرافینینو سائز کے برقی رابطے قائم کرنے کے لیے۔ ما نے کہا کہ اس منصوبے کا بنیادی مقصد نظریاتی پیشین گوئی کی جانچ کرنا تھا جو کہ سب سے پتلی TaIrTe کی تجویز کرتی ہے۔4 پرت ایک دو جہتی ٹاپولوجیکل انسولیٹر کے طور پر کام کرتی ہے – جسے کوانٹم اسپن ہال انسولیٹر بھی کہا جاتا ہے – ایک نیا مواد جہاں اس کا اندرونی حصہ موصلیت کا حامل ہوتا ہے اور بغیر کسی توانائی کے نقصان کے اس کی حدود میں بجلی بہتی ہے۔ یہ انوکھا امتزاج ان مواد کو ان محققین کی توجہ کا مرکز بناتا ہے جو توانائی کی بچت کرنے والے الیکٹرانک آلات کی مستقبل کی نسلوں کو تیار کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ مخصوص پیرامیٹرز کی ہیرا پھیری کے ذریعے — جسے گیٹ وولٹیج کہا جاتا ہے — ٹیم نے TaIrTe پایا4دو الگ الگ ٹاپولوجیکل ریاستوں کے درمیان کی منتقلی، ما نے کہا۔ دونوں صورتوں میں، مواد اپنے اندرونی حصے میں صفر برقی چالکتا کو ظاہر کرتا ہے، جبکہ اس کی حدود موصل رہتی ہیں۔ منظم تجرباتی اور نظریاتی تحقیقات کے ذریعے، ہم نے طے کیا ہے کہ یہ دو ٹاپولوجیکل ریاستیں مختلف ماخذ سے پیدا ہوتی ہیں۔ نتائج، جو نظریاتی پیشین گوئیوں سے زیادہ تھے، سائنسدانوں کو حیران کر دیا. ما نے کہا، "عام طور پر، کسی مادے میں الیکٹران شامل کرنے سے چارج یا بجلی کے کیریئر کی زیادہ تعداد کی وجہ سے اس کی چالکتا بڑھ جاتی ہے۔" "ابتدائی طور پر، ہمارے نظام نے توقع کے مطابق برتاؤ کیا اور الیکٹرانوں کے اضافے کے ساتھ زیادہ موصل بن گیا۔ تاہم، ایک خاص نقطہ سے آگے، مزید الیکٹرانوں کو شامل کرنے سے غیر متوقع طور پر اندرونی موصلیت دوبارہ ہو جاتی ہے، صرف حدود میں برقی ترسیل کے ساتھ اور توانائی کے نقصان کے بغیر، جو بالکل ایک بار پھر ٹاپولوجیکل انسولیٹنگ مرحلہ ہے جیسا کہ نقطہ آغاز پر جب اندرونی حصے میں کوئی الیکٹران نہیں ہوتا ہے۔ دوسرے ٹاپولوجیکل انسولیٹنگ مرحلے میں یہ منتقلی مکمل طور پر غیر متوقع ہے۔ ما نے کہا کہ دریافت پر مستقبل کے کام میں دیگر مخصوص تکنیکوں میں مہارت رکھنے والے گروپوں کے ساتھ تعاون شامل ہے، جیسے نانوسکل امیجنگ پروبس، غیر متوقع رویے کو مزید سمجھنے کے لیے۔ ما نے کہا، "ہم پہلے سے ہی متاثر کن ڈسپیشنلیس ٹوپولاجیکل ترسیل کو بہتر بنانے کے لیے اپنے مواد کے معیار کو بہتر بنانے پر بھی توجہ مرکوز کریں گے۔" "مزید برآں، ہم اس نئے مواد کی بنیاد پر ہیٹرو سٹرکچرز بنانے کا ارادہ رکھتے ہیں تاکہ مزید دلچسپ جسمانی رویوں کو کھولا جا سکے۔"
بوسٹن کالج کے ماہر طبیعیات کیونگ ما کی قیادت میں، واحد ایٹم موٹی کرسٹل کے ساتھ کام کرنے والی ایک بین الاقوامی ٹیم نے TaIrTe پایا4موصلیت اور ترسیل کی دو الگ الگ ٹاپولوجیکل حالتوں کے درمیان کی منتقلی۔ مواد نے اپنے اندرونی حصے میں صفر برقی چالکتا کا مظاہرہ کیا، جبکہ اس کی حدود موصل رہتی ہیں۔ ٹیم کی تحقیقات نے اس بات کا تعین کیا کہ دو ٹاپولوجیکل ریاستیں مختلف ماخذ سے پیدا ہوتی ہیں۔ ناول کی خصوصیات غیر ملکی کوانٹم مراحل اور برقی مقناطیسیت کی تلاش کے لیے ایک امید افزا پلیٹ فارم کے طور پر کام کر سکتی ہیں۔ (تصویر: کیونگ ما، بوسٹن کالج) ما نے کہا کہ نتائج ایک نئے اثر کو متعارف کراتے ہیں جسے ٹیم ڈوئل ٹاپولوجیکل انسولیٹر یا ڈوئل کوانٹم اسپن ہال انسولیٹر کہتی ہے۔ TaIrTe نامی کرسٹل لائن مواد کی غیر معمولی طور پر پتلی، دو جہتی تہیں4ٹینٹلم، اریڈیم اور ٹیلوریم سے تیار کردہ، بی سی، ایم آئی ٹی، ہارورڈ یونیورسٹی، یو سی ایل اے، ٹیکساس اے اینڈ ایم، یونیورسٹی آف ٹینیسی، سنگاپور کی نانیانگ ٹیکنالوجیکل یونیورسٹی، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز، اور جاپان کی نیشنل کے سائنسدانوں کی ٹیم کی توجہ کا مرکز تھے۔ انسٹی ٹیوٹ برائے مواد سائنس۔ ہر پرت 1 سے کم ہے۔ نینو میٹر موٹا - جو انسانی بالوں کے ایک پٹے سے 100,000 گنا زیادہ پتلا ہے۔ ان تہوں، یا "فلیکس" کو بڑے کرسٹل سے احتیاط سے ایک سادہ طریقہ استعمال کرتے ہوئے چھیل دیا گیا تھا جس میں واضح چپکنے والی ٹیپ شامل تھی، ایک نوبل انعام یافتہ تکنیک جو میٹریل سائنس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ "ہماری تحقیقات کا مقصد یہ سمجھنا تھا کہ یہ مواد بجلی کیسے چلاتے ہیں،" ما نے کہا۔ "ان مواد کے چھوٹے سائز کو دیکھتے ہوئے، ہم نے اعلی درجے کی ملازمت کی۔ nanofabrication تکنیک ، سمیت فوٹو لیتھوگرافی اور الیکٹران بیم لتھوگرافینینو سائز کے برقی رابطے قائم کرنے کے لیے۔ ما نے کہا کہ اس منصوبے کا بنیادی مقصد نظریاتی پیشین گوئی کی جانچ کرنا تھا جو کہ سب سے پتلی TaIrTe کی تجویز کرتی ہے۔4 پرت ایک دو جہتی ٹاپولوجیکل انسولیٹر کے طور پر کام کرتی ہے – جسے کوانٹم اسپن ہال انسولیٹر بھی کہا جاتا ہے – ایک نیا مواد جہاں اس کا اندرونی حصہ موصلیت کا حامل ہوتا ہے اور بغیر کسی توانائی کے نقصان کے اس کی حدود میں بجلی بہتی ہے۔ یہ انوکھا امتزاج ان مواد کو ان محققین کی توجہ کا مرکز بناتا ہے جو توانائی کی بچت کرنے والے الیکٹرانک آلات کی مستقبل کی نسلوں کو تیار کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ مخصوص پیرامیٹرز کی ہیرا پھیری کے ذریعے — جسے گیٹ وولٹیج کہا جاتا ہے — ٹیم نے TaIrTe پایا4دو الگ الگ ٹاپولوجیکل ریاستوں کے درمیان کی منتقلی، ما نے کہا۔ دونوں صورتوں میں، مواد اپنے اندرونی حصے میں صفر برقی چالکتا کو ظاہر کرتا ہے، جبکہ اس کی حدود موصل رہتی ہیں۔ منظم تجرباتی اور نظریاتی تحقیقات کے ذریعے، ہم نے طے کیا ہے کہ یہ دو ٹاپولوجیکل ریاستیں مختلف ماخذ سے پیدا ہوتی ہیں۔ نتائج، جو نظریاتی پیشین گوئیوں سے زیادہ تھے، سائنسدانوں کو حیران کر دیا. ما نے کہا، "عام طور پر، کسی مادے میں الیکٹران شامل کرنے سے چارج یا بجلی کے کیریئر کی زیادہ تعداد کی وجہ سے اس کی چالکتا بڑھ جاتی ہے۔" "ابتدائی طور پر، ہمارے نظام نے توقع کے مطابق برتاؤ کیا اور الیکٹرانوں کے اضافے کے ساتھ زیادہ موصل بن گیا۔ تاہم، ایک خاص نقطہ سے آگے، مزید الیکٹرانوں کو شامل کرنے سے غیر متوقع طور پر اندرونی موصلیت دوبارہ ہو جاتی ہے، صرف حدود میں برقی ترسیل کے ساتھ اور توانائی کے نقصان کے بغیر، جو بالکل ایک بار پھر ٹاپولوجیکل انسولیٹنگ مرحلہ ہے جیسا کہ نقطہ آغاز پر جب اندرونی حصے میں کوئی الیکٹران نہیں ہوتا ہے۔ دوسرے ٹاپولوجیکل انسولیٹنگ مرحلے میں یہ منتقلی مکمل طور پر غیر متوقع ہے۔ ما نے کہا کہ دریافت پر مستقبل کے کام میں دیگر مخصوص تکنیکوں میں مہارت رکھنے والے گروپوں کے ساتھ تعاون شامل ہے، جیسے نانوسکل امیجنگ پروبس، غیر متوقع رویے کو مزید سمجھنے کے لیے۔ ما نے کہا، "ہم پہلے سے ہی متاثر کن ڈسپیشنلیس ٹوپولاجیکل ترسیل کو بہتر بنانے کے لیے اپنے مواد کے معیار کو بہتر بنانے پر بھی توجہ مرکوز کریں گے۔" "مزید برآں، ہم اس نئے مواد کی بنیاد پر ہیٹرو سٹرکچرز بنانے کا ارادہ رکھتے ہیں تاکہ مزید دلچسپ جسمانی رویوں کو کھولا جا سکے۔"
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64953.php
