গবেষকেরা টপোলজিক্যাল উপাদানের অনন্য কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করে তাদের কাইরালিটির (স্পিনের সাথে সম্পর্কিত একটি বৈশিষ্ট্য) উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রনকে পৃথক করার একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন। নেচার জার্নালে প্রকাশিত এই যুগান্তকারী আবিষ্কারটি নতুন ধরনের ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি করতে পারে যা চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজন ছাড়াই ইলেকট্রন প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করে।

যে দলের সংশ্লিষ্টতা তাৎক্ষণিকভাবে পাওয়া যায়নি, তারা প্যালাডিয়াম গ্যালিয়াম (PdGa) নামক একটি উপাদানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন, যা একটি টপোলজিক্যাল সেমিমেটাল। এই উপাদানগুলোতে অনন্য ইলেকট্রনিক ব্যান্ড স্ট্রাকচার রয়েছে যেখানে ইলেকট্রনগুলো এমনভাবে আচরণ করে যেন তাদের ভর নেই এবং স্বতন্ত্র কাইরালিটি প্রদর্শন করে। ঐতিহ্যগতভাবে, কাইরালিটি দ্বারা ইলেকট্রনকে পৃথক করতে শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র বা চৌম্বকীয় ডোপিংয়ের প্রয়োজন হতো, যা জটিল এবং ডিভাইস ব্যবহারের ক্ষেত্রে সীমাবদ্ধতা তৈরি করতে পারে।

পরিবর্তে, গবেষকেরা PdGa-এর ইলেকট্রনিক ব্যান্ডের কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করেছেন। এই কোয়ান্টাম জ্যামিতি কাইরাল ফার্মিওনগুলোতে একটি "অস্বাভাবিক বেগ" প্ররোচিত করে, যার ফলে তারা তাদের কাইরালিটির উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন দিকে সরে যায়। PdGa-কে তিনটি বাহুযুক্ত ডিভাইসে তৈরি করে, দলটি বিপরীত কাইরালিটির ইলেকট্রনের স্রোতকে বাইরের বাহুগুলোতে স্থানিকভাবে পৃথক করতে সক্ষম হয়েছিল।

গবেষণার প্রধান গবেষক বলেছেন, "এটি ইলেকট্রন প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের একটি মৌলিকভাবে নতুন উপায়। উপাদানের অন্তর্নিহিত কোয়ান্টাম জ্যামিতি ব্যবহার করে, আমরা বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়াই কাইরালিটি-ভিত্তিক পৃথকীকরণ অর্জন করতে পারি।"

কাইরাল স্রোতের পৃথকীকরণ অরবিটাল ম্যাগনেটাইজেশনের পৃথকীকরণের দিকেও পরিচালিত করে, যা ইলেকট্রনের অন্তর্নিহিত কৌণিক গতির সাথে সম্পর্কিত। এটি এমন ডিভাইস তৈরি করার সম্ভাবনা উন্মোচন করে যা চার্জ এবং স্পিন উভয় স্রোতকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।

টপোলজিক্যাল সেমিমেটালগুলি তাদের অস্বাভাবিক ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যের কারণে ঘনীভূত পদার্থবিদ্যায় উল্লেখযোগ্য মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। এই উপাদানগুলোতে ব্যান্ডের সংযোগস্থলগুলো টপোলজি দ্বারা সুরক্ষিত, যার মানে তারা ছোটখাটো পরিবর্তনেও টিকে থাকতে পারে। এটি তাদের নতুন ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরির জন্য প্রতিশ্রুতিশীল প্রার্থী করে তোলে।

দলটি তাদের কোয়ান্টাম ইন্টারফারেন্স পর্যবেক্ষণ করে কাইরাল স্রোতের পৃথকীকরণ প্রদর্শন করেছে, এটি এমন একটি ঘটনা যা ঘটে যখন ইলেকট্রন তরঙ্গের মতো আচরণ করে এবং একে অপরের সাথে ইন্টারফেয়ার করে। ইন্টারফারেন্স প্যাটার্নগুলো নিশ্চিত করেছে যে বিপরীত কাইরালিটির ইলেকট্রনগুলো সত্যিই পৃথক করা হচ্ছে।

এই গবেষণার তাৎপর্য সুদূরপ্রসারী। চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়াই কাইরালিটির উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রন প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা আরও দক্ষ এবং ছোট ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি করতে পারে, যার মধ্যে সেন্সর, স্পিনট্রনিক ডিভাইস এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং উপাদান অন্তর্ভুক্ত।

এই প্রযুক্তির সম্পূর্ণ সম্ভাবনা অন্বেষণ করতে এবং কাইরাল পৃথকীকরণের জন্য উপযুক্ত কোয়ান্টাম জ্যামিতি সহ অন্যান্য উপাদান সনাক্ত করতে আরও গবেষণা প্রয়োজন। দলটি বিভিন্ন পরিস্থিতিতে PdGa-ভিত্তিক ডিভাইসের কার্যকারিতা এবং নতুন ডিভাইস আর্কিটেকচারগুলো অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করেছে।