গবেষকেরা ইলেক্ট্রনের কাইরালিটির (chirality) উপর ভিত্তি করে, যা তাদের স্পিনের সাথে সম্পর্কিত একটি বৈশিষ্ট্য, চৌম্বক ক্ষেত্রের ব্যবহার ছাড়াই ইলেক্ট্রনগুলোকে পৃথক করার একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন। নেচার জার্নালে প্রকাশিত একটি সাম্প্রতিক নিবন্ধে এই যুগান্তকারী আবিষ্কারের বিশদ বিবরণ দেওয়া হয়েছে। এখানে প্যладиিয়াম গ্যালিড (PdGa) নামক একটি উপাদানের টপোলজিক্যাল ব্যান্ডের কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করে বিপরীত কাইরালিটির ইলেক্ট্রনগুলোকে ফিল্টার করা এবং স্বতন্ত্র পথে পরিচালিত করা হয়।

গবেষণা দলটি, যাদের সদস্যদের তাৎক্ষণিকভাবে মন্তব্যের জন্য পাওয়া যায়নি, PdGa ডিভাইসগুলোকে ত্রি-বাহু জ্যামিতিতে তৈরি করে এই ঘটনাটি প্রদর্শন করেছেন। এই ডিভাইসগুলো একটি অ-রৈখিক হল প্রভাব (nonlinear Hall effect) প্রদর্শন করে, যেখানে বৈদ্যুতিক প্রবাহ সরাসরি প্রযুক্ত ভোল্টেজের সমানুপাতিক হয় না। এই প্রভাবটি কাইরাল ফার্মিওনগুলোর (chiral fermions) কোয়ান্টাম-জ্যামিতি-প্ররোচিত অস্বাভাবিক বেগ থেকে উদ্ভূত হয়, যা ডিভাইসের বাইরের বাহুগুলোতে বিপরীতমুখী অস্বাভাবিক বেগ সম্পন্ন অনুপ্রস্থ কাইরাল প্রবাহের স্থানিক পৃথকীকরণ ঘটায়।

ইলেক্ট্রনের ক্ষেত্রে কাইরালিটি (Chirality) বলতে "হ্যান্ডেডনেস" বোঝায়, যেখানে গতির দিকের সাপেক্ষে ইলেক্ট্রনের বাম-হাতি বা ডান-হাতি স্পিন থাকতে পারে। কাইরালিটির উপর ভিত্তি করে ইলেক্ট্রনগুলোকে পৃথক করার স্পিনট্রনিক্সে (spintronics) সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে। স্পিনট্রনিক্স হলো এমন একটি ক্ষেত্র, যেখানে নতুন ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি করার জন্য ইলেক্ট্রনের চার্জের পরিবর্তে স্পিন ব্যবহার করার চেষ্টা করা হয়। কাইরাল ইলেক্ট্রনগুলোকে ম্যানিপুলেট করার ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলো প্রায়শই শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র বা চৌম্বকীয় ডোপ্যান্টের উপর নির্ভর করে, যা শক্তি-intensive হতে পারে এবং অবাঞ্ছিত প্রভাব ফেলতে পারে।

নতুন পদ্ধতিটি PdGa-এর ইলেকট্রনিক ব্যান্ডের অন্তর্নিহিত কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করে এই সীমাবদ্ধতাগুলো কাটিয়ে ওঠে। এই কোয়ান্টাম জ্যামিতি একটি ফিল্টার হিসেবে কাজ করে, যা বিভিন্ন কাইরালিটির ইলেক্ট্রনগুলোকে পৃথক চ্যানেলে পরিচালিত করে। পৃথকীকৃত কাইরাল প্রবাহগুলো বিপরীত চিহ্নের অরবিটাল ম্যাগনেটাইজেশনও (orbital magnetizations) বহন করে, যা স্পিনট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনের সম্ভাবনাকে আরও বাড়িয়ে তোলে।

দলটি কোয়ান্টাম ইন্টারফেরেন্স প্যাটার্ন (quantum interference patterns) পর্যবেক্ষণ করেছে, যা কোনো চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে কাইরাল প্রবাহের পৃথকীকরণ নিশ্চিত করে। এই পর্যবেক্ষণটি কোয়ান্টাম-জ্যামিতি-ভিত্তিক কাইরাল ফিল্টারের কার্যকারিতার প্রত্যক্ষ প্রমাণ দেয়।

বিশেষজ্ঞরা মনে করেন, এই আবিষ্কার আরও শক্তি-সাশ্রয়ী এবং ছোট আকারের স্পিনট্রনিক ডিভাইস তৈরির পথ খুলে দিতে পারে। চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়াই কাইরাল ইলেক্ট্রনগুলোকে ম্যানিপুলেট করার ক্ষমতা উন্নত ইলেকট্রনিক উপাদান, যেমন স্পিন-ভিত্তিক ট্রানজিস্টর এবং মেমরি ডিভাইস তৈরির নতুন সম্ভাবনা উন্মোচন করে।

এই প্রযুক্তির সম্ভাবনা অন্বেষণ করতে এবং অনুরূপ কোয়ান্টাম-জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে এমন অন্যান্য উপকরণ সনাক্ত করতে আরও গবেষণা চলছে। দলটি কাইরাল পৃথকীকরণের দক্ষতা উন্নত করতে এবং বিভিন্ন স্পিনট্রনিক ডিভাইসে সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলো অন্বেষণ করতে ডিভাইস ডিজাইন অপ্টিমাইজ করার জন্য কাজ করছে।