ক্র্যাকলিং নয়েজ টেকনিক পদার্থে ন্যানোকোয়েক শোনে - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

ক্র্যাকলিং নয়েজ টেকনিক পদার্থে ন্যানোকোয়েক শোনে - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

একটি মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে একজন ব্যক্তির ছবি, নীল আলোতে স্নান করা
সংবেদনশীল যন্ত্র: ইউএনএসডব্লিউ, সিডনির জন সিডেলের গ্রুপে স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ (এসপিএম), উপন্যাস এবং 2ডি উপকরণ অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়। (সৌজন্যে: FLEET)

ন্যানোস্কেলে "ক্র্যাকলিং নয়েজ" পরিমাপ করার জন্য একটি নতুন মাইক্রোস্কোপি কৌশলে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন থাকতে পারে, গবেষকদের ধাতুর দুর্বল দাগগুলিকে আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করা থেকে শুরু করে কিডনি পাথরের মতো জৈবিক কাঠামোর তদন্ত করা যাতে বড় অস্ত্রোপচারের প্রয়োজন ছাড়াই সেগুলিকে ধ্বংস করা যায়৷

যখন একটি উপাদানকে চাপ বা স্ট্রেনের মধ্যে রাখা হয়, তখন এটি পরমাণু প্রক্রিয়াগুলির একটি সিরিজকে ট্রিগার করে যা একটি মসৃণ গতি যেমন একটি সাধারণ সংকোচনকে ঝাঁকুনিগুলির একটি ক্রম পরিবর্তন করতে পারে। ফলাফলটি ক্র্যাকলিং নয়েজ নামে পরিচিত একটি ঘটনা, যা একটি ক্রিকিং দরজার মতো শোনায় কিন্তু তুষারপাতের মতো ক্যাসকেডে ঘটে যা অনেক আকারের স্কেল বিস্তৃত এবং সর্বজনীন শক্তি আইন অনুসরণ করে।

"একটি সাধারণ ঘটনা হল যখন একটি কম্প্রেশন ফাটল তৈরি করে যা একটি সাধারণ লাইনে অগ্রসর হয় না, কিন্তু বিদ্যুতের ঝলকানির মতো অনেকগুলি শাখা সহ জটিল নিদর্শন দেখায়," ব্যাখ্যা করে এখার্ড সালজে, একটি কঠিন রাষ্ট্র পদার্থবিদ কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়, যুক্তরাজ্য, যারা নতুন গবেষণার সহ-নেতৃত্বাধীন জান সিডেল এর নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয় (ইউএনএসডব্লিউ) অস্ট্রেলিয়া. "যখন অনেক ফাটল থাকে, তখন উপাদানটি নরম হয়ে যায় এবং এমনকি বিচ্ছিন্নও হতে পারে।"

কর্কশ শব্দ প্রথম চৌম্বকীয় পদার্থে অধ্যয়ন করা হয়েছিল, যেখানে জার্মান পদার্থবিদ 1919 সালে এটি আবিষ্কার করেছিলেন তার পরে এটি বারখাউসেন শব্দ নামে পরিচিত। এটি এখন ধাতু এবং সংকর ধাতুগুলি অনুসন্ধান করতে পদার্থ বিজ্ঞানে ব্যবহৃত হয়; ভূ-পদার্থবিদ্যায় ভূমিকম্প অধ্যয়ন করতে; এবং সলিড-স্টেট ফিজিক্সে ফেরোইক পদার্থ যেমন BaTiO-এ মেমরি ডিভাইস তৈরি করতে3. "প্রতিবার মেমরি সক্রিয় করা হলে, এটি একটি তুষারপাত শুরু করে," সালজে ব্যাখ্যা করেন। "এই তুষারপাত গবেষকদের সনাক্ত করতে সাহায্য করেছে যে কোন উপকরণগুলি মেমরি স্যুইচিংয়ের মতো ডিভাইসগুলির জন্য ভাল।"

কর্কশ শব্দের সম্পূর্ণ বর্ণালী পর্যবেক্ষণ করা

নতুন কাজে, কেমব্রিজ-UNSW দলের সদস্যরা পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM) ন্যানোইনডেন্টেশনের উপর ভিত্তি করে একটি কৌশল ব্যবহার করেছেন। তারা AFM প্রোবটি অত্যন্ত ধীরে-ধীরে সন্নিবেশিত করেছে – অনেক ঘন্টার মধ্যে – অধ্যয়ন করা নমুনায়। এই ধীর সন্নিবেশটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ যদি প্রোবটি খুব দ্রুত চলে যায়, এমনকি অত্যাধুনিক ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিও অনেকগুলি ওভারল্যাপিং সংকেত গ্রহণ করবে এবং এইভাবে পৃথক ঝাঁকুনির পরিবর্তে একটি অবিচ্ছিন্ন প্রক্রিয়া দেখতে পাবে, সালজে বলেছেন। এই ওভারল্যাপটি পৃথক কর্কশ শব্দ সংকেত সনাক্ত করা কঠিন করে তোলে।

নমুনার একটি ডোমেন প্রাচীর থেকে নির্গত একটি ন্যানোইন্ডেন্টেশন এবং ক্র্যাকিং আওয়াজ (বাঁকা হলুদ রেখা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা) সহ একটি নমুনার উপরে স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ দেখানো পরীক্ষামূলক সেটআপের চিত্র

তাদের ধৈর্যশীল পদ্ধতির জন্য ধন্যবাদ, দলটি প্রথমবারের মতো কর্কশ শব্দের সম্পূর্ণ বর্ণালী পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছিল এবং এটিকে তুষারপাতের নির্দিষ্ট রূপের সাথে সম্পর্কিত করতে সক্ষম হয়েছিল।

গবেষকদের মতে, কৌশলটির বিভিন্ন ব্যবহার থাকতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে বিমানের ডানাগুলির জন্য বিশেষ সংকর ধাতুর তদন্ত; পারমাণবিক স্কেলে ধাতু ভেঙ্গে যায় এমন দুর্বল স্থানগুলি সনাক্ত করতে ধাতুর ক্ষয় অধ্যয়ন করা; এবং নতুন 3D মুদ্রিত উপকরণের কার্যকারিতা পরীক্ষা করা। সালজে বলেছেন যে তিনি হাড় এবং দাঁতের মতো জৈবিক উপকরণ অধ্যয়ন করতে বিশেষভাবে আগ্রহী, যা উভয়ই কর্কশ শব্দ নির্গত করে। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকল্প, সঙ্গে কেমব্রিজের অ্যাডেনব্রুকস হাসপাতাল, কিডনি পাথর মধ্যে কর্কশ শব্দ অধ্যয়ন করা হয়.

"আমরা শেষে একটি সুই দিয়ে একটি টিউব তৈরি এবং কিডনিতে পাথর পরীক্ষা করার কল্পনা করতে পারি," সালজে ব্যাখ্যা করেন। "এটি আমাদের আরও আক্রমণাত্মক অস্ত্রোপচারের অবলম্বন করে বাইরে থেকে কীভাবে তাদের ধ্বংস করা যায় তা খুঁজে বের করতে সহায়তা করবে।"

সিডেল যোগ করেছেন যে তিনি এবং ইউএনএসডব্লিউ-তে তার সহকর্মীরা বিভিন্ন কার্যকরী উপকরণগুলিতে টপোলজিকাল ত্রুটিগুলি অধ্যয়ন করার জন্য কৌশলটি ব্যবহার করার পরিকল্পনা করেছেন। "আমরা একটি AFM সিস্টেম ব্যবহার করে কিভাবে পরিমাপ পদ্ধতির উন্নতি করতে হবে তাও দেখব," তিনি প্রকাশ করেন। “এই মুহুর্তে, আমি এই কাজটি চালিয়ে যাওয়ার জন্য একজন নতুন পিএইচডি ছাত্র খুঁজছি কারণ এই কাজের প্রধান লেখক, যা প্রকাশিত হয়েছে প্রকৃতি যোগাযোগ, সম্প্রতি আমার গ্রুপ থেকে স্নাতক হয়েছে।"

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড