চাপে নতুন অর্ধপরিবাহীতে আশ্চর্যজনক তাপ স্থানান্তর আচরণ দেখা যায়

চাপে নতুন অর্ধপরিবাহীতে আশ্চর্যজনক তাপ স্থানান্তর আচরণ দেখা যায়

সময় স্ট্যাম্প: 27 জানুয়ারী, 2023 4:50 এএম

অত্যন্ত উচ্চ চাপে - সমুদ্রের তলদেশে পাওয়া যায় তার থেকে শতগুণ বেশি - বোরন আর্সেনাইডের তাপ পরিবাহিতা হ্রাস পেতে শুরু করে
চাপের মধ্যে তাপ স্থানান্তর: একটি বোরন আর্সেনাইড স্ফটিক দুটি হীরার মধ্যে একটি নিয়ন্ত্রিত চেম্বারে স্থাপিত হয় যাতে তাপ শক্তি চরম চাপে পরিবাহিত হয়। (সৌজন্যে: ওয়াই হু)

উপাদানগুলির তাপ পরিবাহিতা সাধারণত বৃদ্ধি পায় যখন তারা খুব উচ্চ চাপের সাপেক্ষে থাকে। কিন্তু ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, লস অ্যাঙ্গেলসের গবেষকরা (ইউসিএলএ) পাওয়া গেছে যে বোরন আর্সেনাইডের ক্ষেত্রে বিপরীতটি সত্য - একটি নতুন আবিষ্কৃত সেমিকন্ডাক্টর যা তাপ ব্যবস্থাপনা অ্যাপ্লিকেশন এবং উন্নত ইলেকট্রনিক্স ডিভাইসগুলির জন্য অনেক প্রতিশ্রুতি দেখায়। অনুসন্ধানটি চরম পরিস্থিতিতে তাপ পরিবহন সম্পর্কে আমাদের চিন্তাভাবনা পরিবর্তন করতে পারে, যেমন পৃথিবীর অভ্যন্তরে পাওয়া যায়, যেখানে সরাসরি পরিমাপ করা অসম্ভব।

এর নেতৃত্বে গবেষকরা ইয়ংজি হু, একটি অ্যাভিল কোষে দুটি হীরার মধ্যে স্থাপিত বোরন আর্সেনাইড নমুনাগুলিতে হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ প্রয়োগ করা হয়। তারপরে তারা 32 জিপিএ পর্যন্ত ক্রমবর্ধমান চাপের সাথে কীভাবে স্ফটিক জালির পারমাণবিক কম্পন (ফোনন, প্রধান উপায় যার মাধ্যমে তাপ বহন করা হয়) পরিবর্তিত হয় তা পরীক্ষা করে। এটি করার জন্য, তারা রামন স্পেকট্রোস্কোপি এবং নিরবচ্ছিন্ন এক্স-রে বিচ্ছুরণ সহ বিভিন্ন ধরণের অতি দ্রুত অপটিক্স পরিমাপ নিযুক্ত করেছিল। দলটি দেখেছে যে অত্যন্ত উচ্চ চাপে - সমুদ্রের তলদেশে পাওয়া যায় তার চেয়ে শতগুণ বেশি - বোরন আর্সেনাইডের তাপ পরিবাহিতা হ্রাস পেতে শুরু করে।

হু এবং সহকর্মীরা, যারা তাদের কাজের রিপোর্ট করে প্রকৃতি, চাপ মাউন্ট হিসাবে বোরন আর্সেনাইড স্ফটিকের মধ্য দিয়ে তাপ যাতায়াতের প্রতিযোগিতামূলক উপায়গুলির দ্বারা সৃষ্ট একটি সম্ভাব্য হস্তক্ষেপের জন্য তারা পর্যবেক্ষণ করা অস্বাভাবিক উচ্চ-চাপের আচরণকে দায়ী করে। এই ক্ষেত্রে, প্রতিযোগিতাটি তিন-ফোনন এবং চার-ফোনন বিক্ষিপ্ত প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে। বেশিরভাগ সাধারণ পদার্থে বিপরীত প্রভাব পরিলক্ষিত হয়: চাপ পরমাণুগুলিকে একত্রে চেপে ধরে, তাপ কাঠামোর মধ্য দিয়ে দ্রুত চলে, পরমাণু দ্বারা পরমাণু।

একটি অভ্যন্তরীণ তাপীয় উইন্ডোর জন্য একটি প্রক্রিয়া

ফলাফলগুলি আরও পরামর্শ দেয় যে উপকরণগুলির তাপ পরিবাহিতা একটি থ্রেশহোল্ড চাপ পরিসরের পরে সর্বাধিক পৌঁছতে পারে। হু বলেন, "আমরা চরম পরিস্থিতিতে তাপ স্থানান্তরের সাধারণ নিয়ম ভঙ্গ করে এই আবিষ্কারটি দেখে খুবই উত্তেজিত এবং এটি নতুন মৌলিক সম্ভাবনার দিকে নির্দেশ করে" ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড, "অধ্যয়নটি গ্রহের অভ্যন্তরের মতো গতিশীল আচরণ সম্পর্কে আমাদের প্রতিষ্ঠিত বোঝার উপরও প্রভাব ফেলতে পারে। এমনকি বাইরের মহাকাশ অনুসন্ধান এবং জলবায়ু পরিবর্তনের জন্যও প্রভাব থাকতে পারে।"

হু এর সহকর্মী, সহ-লেখক অ্যাবি কাভনার যোগ করেছেন, "যদি গ্রহের অভ্যন্তরীণ অংশে প্রযোজ্য হয়, আমাদের অনুসন্ধানগুলি একটি অভ্যন্তরীণ 'থার্মাল উইন্ডো'-এর জন্য একটি প্রক্রিয়ার পরামর্শ দিতে পারে - গ্রহের মধ্যে একটি অভ্যন্তরীণ স্তর যেখানে তাপ প্রবাহের প্রক্রিয়াগুলি নীচের এবং উপরেরগুলির থেকে আলাদা।"

চরম অবস্থার অধীনে একই ঘটনার সম্মুখীন অন্যান্য উপকরণ থাকতে পারে যা শাস্ত্রীয় নিয়ম ভঙ্গ করে, হু বলেছেন। প্রকৃতপক্ষে, নতুন অনুসন্ধানগুলি অন্তর্নির্মিত "চাপ উইন্ডো" সহ স্মার্ট শক্তি সিস্টেমগুলির জন্য অভিনব উপাদানগুলির বিকাশে সহায়তা করতে পারে যাতে সিস্টেমটি সর্বাধিক চাপের পয়েন্টে পৌঁছানোর পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ হওয়ার আগে একটি নির্দিষ্ট চাপের সীমার মধ্যে চালু হয়।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড