বিজ্ঞানীরা স্পিন-বরফ নামে পরিচিত একটি উপাদানের প্রথম ত্রিমাত্রিক প্রতিরূপ তৈরি করে চৌম্বকীয় চার্জ ব্যবহার করে এমন শক্তিশালী ডিভাইস তৈরির দিকে একটি পদক্ষেপ নিয়েছে।
স্পিন বরফের উপাদানগুলি অত্যন্ত অস্বাভাবিক কারণ তাদের তথাকথিত ত্রুটি রয়েছে যা একটি চুম্বকের একক মেরু হিসাবে আচরণ করে।
এই একক মেরু চুম্বক, যা ম্যাগনেটিক মনোপোল নামেও পরিচিত, প্রকৃতিতে নেই;যখন প্রতিটি চৌম্বকীয় পদার্থকে দুটি ভাগ করা হয় তখন এটি সর্বদা একটি উত্তর এবং দক্ষিণ মেরু সহ একটি নতুন চুম্বক তৈরি করবে।
কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া চৌম্বকীয় মনোপোলগুলির প্রমাণের জন্য বহুদূর অনুসন্ধান করে চলেছেন অবশেষে প্রকৃতির মৌলিক শক্তিগুলিকে সমস্ত কিছুর তথাকথিত তত্ত্বে গোষ্ঠীবদ্ধ করার আশায়, সমস্ত পদার্থবিদ্যাকে এক ছাদের নীচে রেখে৷
যাইহোক, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে পদার্থবিজ্ঞানীরা দ্বি-মাত্রিক স্পিন-বরফ পদার্থ তৈরির মাধ্যমে একটি চৌম্বকীয় মনোপোলের কৃত্রিম সংস্করণ তৈরি করতে সক্ষম হয়েছেন।
আজ অবধি এই কাঠামোগুলি সফলভাবে একটি চৌম্বকীয় মনোপোল প্রদর্শন করেছে, কিন্তু যখন উপাদানটি একটি একক সমতলে সীমাবদ্ধ থাকে তখন একই পদার্থবিদ্যা প্রাপ্ত করা অসম্ভব।প্রকৃতপক্ষে, এটি স্পিন-আইস জালির নির্দিষ্ট ত্রি-মাত্রিক জ্যামিতি যা চৌম্বকীয় মনোপোল অনুকরণ করে এমন ক্ষুদ্র কাঠামো তৈরি করার অস্বাভাবিক ক্ষমতার মূল চাবিকাঠি।
নেচার কমিউনিকেশনস-এ আজ প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণায়, কার্ডিফ বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের নেতৃত্বে একটি দল একটি অত্যাধুনিক ধরনের 3D প্রিন্টিং এবং প্রক্রিয়াকরণ ব্যবহার করে স্পিন-বরফের উপাদানের প্রথম 3D প্রতিরূপ তৈরি করেছে।
দলটি বলেছে যে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি তাদের কৃত্রিম স্পিন-বরফের জ্যামিতিকে টেইলার করার অনুমতি দিয়েছে, যার অর্থ তারা সিস্টেমে চৌম্বকীয় মনোপোলগুলি যেভাবে তৈরি হয় এবং সরানো হয় তা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
3D তে মিনি মনোপোল চুম্বকগুলিকে ম্যানিপুলেট করতে সক্ষম হওয়ার ফলে তারা বলেছে, উন্নত কম্পিউটার স্টোরেজ থেকে শুরু করে 3D কম্পিউটিং নেটওয়ার্ক তৈরি করা যা মানব মস্তিষ্কের স্নায়ু কাঠামোকে অনুকরণ করে এমন অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশন খুলতে পারে।
“10 বছরেরও বেশি সময় ধরে বিজ্ঞানীরা দুটি মাত্রায় কৃত্রিম স্পিন-বরফ তৈরি এবং অধ্যয়ন করছেন।এই ধরনের সিস্টেমগুলিকে ত্রি-মাত্রায় প্রসারিত করার মাধ্যমে আমরা স্পিন-আইস মনোপোল পদার্থবিজ্ঞানের আরও সঠিক উপস্থাপনা লাভ করি এবং পৃষ্ঠের প্রভাব অধ্যয়ন করতে সক্ষম হই,” বলেছেন কার্ডিফ বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ফিজিক্স অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোনমি থেকে প্রধান লেখক ডঃ স্যাম লাদাক।
"এই প্রথম যে কেউ ন্যানোস্কেলে ডিজাইনের মাধ্যমে স্পিন-বরফের একটি সঠিক 3D প্রতিরূপ তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে।"
কৃত্রিম স্পিন-বরফটি অত্যাধুনিক 3D ন্যানোফ্যাব্রিকেশন কৌশল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল যেখানে ছোট ন্যানোয়ারগুলিকে একটি জালিকাঠামোতে চারটি স্তরে স্তুপীকৃত করা হয়েছিল, যা নিজেই একটি মানুষের চুলের প্রস্থের চেয়েও কম পরিমাপ করে।
ম্যাগনেটিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপি নামে পরিচিত একটি বিশেষ ধরনের মাইক্রোস্কোপি, যা চৌম্বকত্বের প্রতি সংবেদনশীল, তারপরে ডিভাইসে উপস্থিত চৌম্বকীয় চার্জগুলি কল্পনা করতে ব্যবহৃত হয়েছিল, দলটিকে 3D কাঠামো জুড়ে একক-মেরু চুম্বকের গতিবিধি ট্র্যাক করার অনুমতি দেয়।
"আমাদের কাজটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি দেখায় যে ন্যানোস্কেল 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তিগুলি এমন উপাদানগুলিকে নকল করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা সাধারণত রসায়নের মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়," ড. লাদাক অব্যাহত রেখেছিলেন৷
“অবশেষে,এইকাজটিঅভিনবচৌম্বকীয়মেটাম্যাটেরিয়াল তৈরি করার একটি উপায় সরবরাহ করতে পারে, যেখানে উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি একটি কৃত্রিম জালির 3D জ্যামিতি নিয়ন্ত্রণ করে সুর করা হয়।
“চৌম্বকীয়স্টোরেজডিভাইস,যেমনএকটিহার্ডডিস্কড্রাইভ বা চৌম্বকীয় র্যান্ডম অ্যাক্সেস মেমরি ডিভাইস, আরেকটি ক্ষেত্র যা এই অগ্রগতির দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হতে পারে।যেহেতু বর্তমান ডিভাইসগুলি উপলব্ধ তিনটি মাত্রার মধ্যে মাত্র দুটি ব্যবহার করে, এটি সংরক্ষণ করা যেতে পারে এমন তথ্যের পরিমাণ সীমিত করে।যেহেতু মনোপোলগুলি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে 3D জালির চারপাশে সরানো যেতে পারে তাই চৌম্বকীয় চার্জের উপর ভিত্তি করে একটি সত্যিকারের 3D স্টোরেজ ডিভাইস তৈরি করা সম্ভব হতে পারে।"
পোস্টের সময়: মে-28-2021