গবেষকেরা চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজন ছাড়াই তাদের কাইরালিটির (chirality) উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রনকে পৃথক করার একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন। কাইরালিটি হলো তাদের স্পিনের সাথে সম্পর্কিত একটি বৈশিষ্ট্য। নেচার (Nature) পত্রিকায় প্রকাশিত একটি সাম্প্রতিক নিবন্ধে এই যুগান্তকারী আবিষ্কারের বিশদ বিবরণ দেওয়া হয়েছে। এখানে ফার্মিয়ন (fermion) নামক কণাগুলোকে, যার মধ্যে ইলেকট্রনও রয়েছে, প্যালাডিয়াম গ্যালিয়াম (PdGa) নামক একটি উপাদানের টপোলজিক্যাল ব্যান্ডের কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করে তাদের চের্ন সংখ্যা (Chern number) দ্বারা পোলারাইজড স্বতন্ত্র অবস্থায় ফিল্টার করা হয়। চের্ন সংখ্যা হলো একটি টপোলজিক্যাল পরিমাণ।
গবেষণা দলটি, যাদের সদস্যদের নাম প্রদত্ত উপকরণে উল্লেখ করা হয়নি, সিঙ্গল-ক্রিস্টাল পিডিজিএ (single-crystal PdGa) থেকে তিনটি বাহুযুক্ত জ্যামিতিতে ডিভাইস তৈরি করেছে। এই নকশাটি তাদের কাইরাল ফার্মিওনগুলির কোয়ান্টাম-জ্যামিতি-প্ররোচিত অস্বাভাবিক বেগ পর্যবেক্ষণ করতে সাহায্য করেছে, যা একটি অ-রৈখিক হল প্রভাবের (nonlinear Hall effect) দিকে পরিচালিত করে। এর ফলে সৃষ্ট তির্যক কাইরাল কারেন্টগুলো (transverse chiral currents), যেগুলোর বিপরীতমুখী অস্বাভাবিক বেগ রয়েছে, সেগুলোকে ডিভাইসের বাইরের বাহুগুলোতে স্থানিকভাবে পৃথক করা হয়েছে।
এই পৃথকীকরণ তাৎপর্যপূর্ণ, কারণ বিপরীত চের্ন সংখ্যার অবস্থায় থাকা কাইরাল কারেন্টগুলো বিপরীত চিহ্নের অরবিটাল ম্যাগনেটাইজেশনও (orbital magnetizations) বহন করে। ঐতিহ্যগতভাবে, টপোলজিক্যাল সিস্টেমে কাইরাল ফার্মিওনিক পরিবহনকে ম্যানিপুলেট করার জন্য শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র বা চৌম্বকীয় ডোপ্যান্টের (magnetic dopants) প্রয়োজন হতো, যাতে অবাঞ্ছিত পরিবহন দমন করা যায় এবং বিপরীত চের্ন-সংখ্যা অবস্থার দখলে ভারসাম্যহীনতা তৈরি করা যায়। এই নতুন পদ্ধতিটি উপাদানের অন্তর্নিহিত কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করে সেই প্রয়োজনীয়তাকে এড়িয়ে যায়।
এই গবেষণার ফলাফল ইলেকট্রনিক এবং স্পিনট্রনিক ডিভাইসগুলোর (spintronic devices) উন্নয়নের জন্য সুদূরপ্রসারী হতে পারে। চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়াই কাইরাল কারেন্টগুলোকে নিয়ন্ত্রণ ও ম্যানিপুলেট করার একটি উপায় প্রদানের মাধ্যমে, এই প্রযুক্তি আরও বেশি শক্তি-সাশ্রয়ী এবং ছোট আকারের ইলেকট্রনিক উপাদান তৈরি করতে পারে। আরও গবেষণা সম্ভবত অন্যান্য উপকরণ এবং ডিভাইস আর্কিটেকচারে এই পদ্ধতির সম্ভাবনা অনুসন্ধানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করবে। এই মৌলিক স্তরে ইলেকট্রন প্রবাহকে ম্যানিপুলেট করার ক্ষমতা উন্নত ইলেকট্রনিক সিস্টেম ডিজাইন করার জন্য নতুন পথ খুলে দেয়।
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment