چیرل فونون مقناطیسی مواد کی ضرورت کے بغیر اسپن کرنٹ بناتے ہیں۔

16 فروری 2023 (نانورک نیوز) شمالی کیرولائنا اسٹیٹ یونیورسٹی اور چیپل ہل میں یونیورسٹی آف نارتھ کیرولائنا کے محققین نے مقناطیسی مواد کی ضرورت کے بغیر ضائع شدہ حرارت کو سپن معلومات میں تبدیل کرنے کے لیے چیرل فونون کا استعمال کیا۔ یہ تلاش کمپیوٹیشنل میموری سے لے کر پاور گرڈ تک ایپلی کیشنز میں استعمال کے لیے کم مہنگے، توانائی سے چلنے والے اسپنٹرونک آلات کی نئی کلاسوں کا باعث بن سکتی ہے۔ اسپنٹرونک آلات وہ الیکٹرانک ڈیوائسز ہیں جو الیکٹران کے اسپن کو اس کے چارج کے بجائے استعمال کرتے ہیں تاکہ ڈیٹا سٹوریج، کمیونیکیشن اور کمپیوٹنگ کے لیے استعمال ہونے والا کرنٹ بنایا جا سکے۔ اسپن کیلوریٹرونک ڈیوائسز - نام نہاد اس لیے کہ وہ تھرمل انرجی کو اسپن کرنٹ بنانے کے لیے استعمال کرتے ہیں - امید افزا ہیں کیونکہ وہ فضلے کی حرارت کو اسپن کی معلومات میں تبدیل کر سکتے ہیں، جو انہیں انتہائی توانائی کے قابل بناتا ہے۔ تاہم، الیکٹران کے اسپن کو بنانے اور کنٹرول کرنے کے لیے موجودہ اسپن کیلوریٹرونک آلات میں مقناطیسی مواد ہونا ضروری ہے۔ نارتھ کیرولینا اسٹیٹ یونیورسٹی میں طبیعیات کے ایسوسی ایٹ پروفیسر اور آرگینک اینڈ کاربن الیکٹرانکس لیب (ORaCEL) کے رکن، ڈالی سن کہتے ہیں، "ہم نے کمرے کے درجہ حرارت پر مقناطیسی مواد کی ضرورت کے بغیر اسپن کرنٹ بنانے کے لیے چیرل فونون کا استعمال کیا۔" "کسی ایسے مواد پر تھرمل گریڈینٹ لگا کر جس میں چیرل فونون ہوتے ہیں، آپ ان کی کونیی رفتار کو ڈائریکٹ کر سکتے ہیں اور اسپن کرنٹ کو تخلیق اور کنٹرول کر سکتے ہیں۔" جون لیو کہتے ہیں، NC اسٹیٹ میں مکینیکل اور ایرو اسپیس انجینئرنگ کے ایسوسی ایٹ پروفیسر اور ORaCEL ممبر۔ لیو اور سن دونوں تحقیق کے شریک متعلقہ مصنفین ہیں، جو اس میں ظاہر ہوتا ہے۔ قدرتی مواد ("Chiral-fonon-activated Spin Seebeck Effect")۔ چیرل فونون ایٹموں کے گروپ ہیں جو توانائی کے ذریعہ سے پرجوش ہونے پر ایک سرکلر سمت میں حرکت کرتے ہیں - اس صورت میں، حرارت۔ جیسے جیسے فونون کسی مواد کے ذریعے حرکت کرتے ہیں، وہ اس کے ذریعے اس سرکلر موشن، یا کونیی رفتار کو پھیلاتے ہیں۔ کونیی مومینٹم سپن کے ماخذ کے طور پر کام کرتا ہے، اور چیریلیٹی اسپن کی سمت کا تعین کرتی ہے۔ سن کا کہنا ہے کہ "چیرل مواد وہ مواد ہیں جو ان کے آئینے کی تصویر پر نہیں لگائے جا سکتے ہیں۔ "اپنے دائیں اور بائیں ہاتھوں کے بارے میں سوچو - وہ سرکل ہیں۔ آپ بائیں ہاتھ کا دستانہ دائیں ہاتھ پر نہیں رکھ سکتے، یا اس کے برعکس۔ یہی 'ہاتھ پن' ہمیں گھماؤ کی سمت کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے، جو اہم ہے اگر آپ ان آلات کو میموری اسٹوریج کے لیے استعمال کرنا چاہتے ہیں۔ محققین نے نظام میں حرارت متعارف کرانے کے لیے تھرمل گریڈینٹ کا استعمال کرتے ہوئے دو جہتی پرتوں والے ہائبرڈ نامیاتی-غیر نامیاتی پیرووسکائٹ میں چیرل فونون سے پیدا ہونے والے اسپن کرنٹ کا مظاہرہ کیا۔ لیو کہتے ہیں، "گریڈینٹ کی ضرورت ہے کیونکہ مواد میں درجہ حرارت کا فرق - گرم سے سرد تک - اس کے ذریعے چیرل فونون کی حرکت کو چلاتا ہے،" لیو کہتے ہیں۔ "تھرمل گریڈینٹ ہمیں اسپن کرنٹ پیدا کرنے کے لیے کیپچر شدہ فضلہ حرارت کو استعمال کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے۔" محققین کو امید ہے کہ یہ کام اسپنٹرونک آلات کی طرف لے جائے گا جو پیدا کرنے کے لئے سستے ہیں اور ایپلی کیشنز کی وسیع اقسام میں استعمال کیا جا سکتا ہے. لیو کا کہنا ہے کہ "ان آلات میں مقناطیسیت کی ضرورت کو ختم کرنے کا مطلب ہے کہ آپ ممکنہ مواد تک رسائی کے لحاظ سے دروازہ کھول رہے ہیں۔" "اور اس کا مطلب یہ بھی ہے کہ لاگت کی تاثیر میں اضافہ ہو۔" سن کا کہنا ہے کہ "اسپن کرنٹ پیدا کرنے کے لیے الیکٹرک سگنلز کی بجائے فضلہ کی حرارت کا استعمال سسٹم کو توانائی بخش بناتا ہے - اور آلات کمرے کے درجہ حرارت پر کام کر سکتے ہیں۔" "اس سے اسپنٹرونک آلات کی ایک بہت وسیع اقسام پیدا ہوسکتی ہیں جو ہمارے پاس فی الحال دستیاب ہیں۔"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62394.php