ভারি ফার্মিয়নগুলি একটি স্তরযুক্ত আন্তঃধাতু স্ফটিকের মধ্যে উপস্থিত হয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

ইলেক্ট্রনগুলি সাধারণত হালকা মৌলিক কণাগুলির মধ্যে থাকে, তবে তথাকথিত "ভারী ফার্মিয়ন" পদার্থে, তারা এমনভাবে নড়াচড়া করে যেন তারা শতগুণ বেশি বিশাল। এই অস্বাভাবিক ভারীতা উপাদানে ইলেকট্রন এবং স্থানীয় চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি পরিচালনার মধ্যে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়াগুলির কারণে ঘটে এবং এটি উচ্চ-তাপমাত্রা বা "অপ্রচলিত" সুপারকন্ডাক্টরের আচরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, সুইডেন, স্পেন এবং জার্মানির গবেষকরা এখন সেরিয়াম, সিলিকন এবং আয়োডিন (CeSiI) দিয়ে তৈরি একটি স্তরযুক্ত আন্তঃধাতু স্ফটিক থেকে একটি নতুন দ্বি-মাত্রিক ভারী ফার্মিয়ন উপাদান সংশ্লেষিত করেছেন। নতুন উপাদানটি বিজ্ঞানীদের মিথস্ক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করার নতুন সুযোগ দিতে পারে যা অপ্রচলিত সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং সম্পর্কিত কোয়ান্টাম ঘটনাগুলির মতো খারাপভাবে বোঝা যায় না এমন আচরণের জন্ম দেয়।

"সাধারণত, এই ভারী ফার্মিয়ন উপাদানগুলি তিনটি মাত্রায় শক্তিশালী বন্ধন সহ আন্তঃধাতুর কাঠামো, তবে এটি কিছু সময়ের জন্য জানা গেছে যে এই উপাদানগুলিকে আরও দ্বিমাত্রিক করা কিছু ভারী ফার্মিয়ন যৌগের মধ্যে উপস্থিত অপ্রচলিত অতিপরিবাহীতাকে উন্নীত করতে সাহায্য করতে পারে," ব্যাখ্যা করে জেভিয়ার রায়, একজন রসায়নবিদ কলাম্বিয়া ইউনিভার্সিটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে যারা নতুন গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন। "আমরা ভ্যান ডার ওয়ালস স্তরযুক্ত উপাদান CeSiI-তে ভারী ফার্মিয়নগুলি সনাক্ত করেছি, যা দুটি মাত্রায় শক্তিশালী বন্ধন ধারণ করে তবে তৃতীয়টিতে দুর্বলভাবে একসাথে রাখা হয়।"

সঞ্চালন ইলেকট্রন জোরালোভাবে স্থানীয় চৌম্বক মুহুর্তের সাথে

গবেষকরা CeSiI অধ্যয়ন করতে বেছে নিয়েছিলেন, যা 1998 সালে প্রথম সংশ্লেষিত হয়েছিল, এই শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়াগুলি হোস্ট করতে পারে এমন উপাদানগুলির জন্য ক্রিস্টালোগ্রাফিক ডেটাবেস অনুসন্ধান করার পরে (কন্ডো মিথস্ক্রিয়া হিসাবে পরিচিত)। বিশেষ করে, তারা তিনটি মূল উপাদানকে একত্রিত করার লক্ষ্য রেখেছিল: সেরিয়াম পরমাণু, যা একটি স্থানীয় চৌম্বকীয় মুহূর্ত প্রদান করে; ধাতব পরিবাহিতা, যা চার্জ ক্যারিয়ারের উপস্থিতি নিশ্চিত করে; এবং একটি ভ্যান ডার ওয়ালস স্তরবিশিষ্ট কাঠামো যা তাদের উপাদানের মাত্র কয়েক পরমাণু পুরু পাতলা স্তরগুলিকে এক্সফোলিয়েট (খোসা ছাড়িয়ে) করতে দেয়। এই স্বতন্ত্র স্তরগুলিকে তখন পাকানো এবং ছেঁকে দেওয়া যেতে পারে, বা উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন করতে অন্যান্য উপকরণের উপরে স্ট্যাক করা যেতে পারে।

CeSiI তৈরি করার জন্য, গবেষকরা সেরিয়াম ধাতু, সিলিকন এবং সেরিয়াম আয়োডাইডকে একত্রিত করেন এবং উচ্চ তাপমাত্রায় সমাহারকে উত্তপ্ত করেন। এই পদ্ধতি, যা তারা বিস্তারিত প্রকৃতি, পছন্দসই উপাদানের ষড়ভুজাকার প্লেটলেট তৈরি করে। "যেমন আমরা আশা করেছিলাম, আমরা দেখতে পাই যে সঞ্চালন ইলেক্ট্রনগুলি Ce পরমাণুর স্থানীয় চৌম্বকীয় মুহূর্তের সাথে দৃঢ়ভাবে জোড়া দেয়, যার ফলে কম তাপমাত্রায় কার্যকর ভর এবং অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক ক্রম উন্নত হয়," ব্যাখ্যা করে ভিক্টোরিয়া পোসে, রায়ের ল্যাবের পিএইচডি ছাত্রী যারা উপাদান সংশ্লেষিত.

স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপি পরিমাপ ব্যবহার করে কলম্বিয়ার অভয় পশুপতির ল্যাব, গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে উপাদানটির বর্ণালী ভারী ফার্মিয়নের বৈশিষ্ট্য। তারা ফটো ইমিশন স্পেকট্রোস্কোপি পরিমাপের সাথে এই ফলাফলগুলিকে ব্যাক আপ করেছে ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি, ইলেক্ট্রন পরিবহন পরিমাপ এ হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয় এবং চৌম্বক পরিমাপ ন্যাশনাল হাই ম্যাগনেটিক ফিল্ড ল্যাবরেটরি ফ্লোরিডায়। তারা কলম্বিয়ার একদল তাত্ত্বিকের সাথেও কাজ করেছে, ফ্ল্যাটিরন ইনস্টিটিউট, দ্য জার্মানির ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট, সুইডেনের ইউপসালা বিশ্ববিদ্যালয় এবং সান সেবাস্তিয়ান, স্পেনের দুটি প্রতিষ্ঠান তাদের পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করার জন্য একটি তাত্ত্বিক কাঠামো তৈরি করবে।

অপ্রচলিত সুপারকন্ডাক্টর প্রত্যাশিত তুলনায় এমনকি বিজোড়

দলের সদস্য মাইকেল জিবেল ব্যাখ্যা করে যে ফলাফলটি সম্ভব হয়েছিল, আংশিকভাবে, কলম্বিয়া, ব্রুকহেভেন এবং ফ্ল্যাটিরন ইনস্টিটিউটের 2D উপকরণগুলিতে নতুন বৈশিষ্ট্য প্রকৌশলী করার সম্মিলিত প্রচেষ্টার কারণে। "একটি বড় চ্যালেঞ্জ আমাদের অতিক্রম করতে হয়েছিল উপাদানটির বায়ু সংবেদনশীলতা, যার অর্থ আমাদের ল্যাবে নমুনাগুলি পরিচালনা করার জন্য আমাদের নতুন উপায়গুলি বিকাশ করতে হয়েছিল," জিবেল বলেছেন। "আরও বিস্তৃতভাবে, ভারী ফার্মিয়নের উপস্থিতি নিজেরাই প্রতিষ্ঠা করা বেশ চ্যালেঞ্জিং হতে পারে - কোনও 'ধূমপান বন্দুক' পরিমাপ নেই।"

গবেষকরা এখন CeSiI-তে সেরিয়াম, সিলিকন বা আয়োডিন সাইটগুলিতে বিভিন্ন পরমাণু প্রতিস্থাপন করার পরিকল্পনা করছেন যাতে এর চৌম্বকীয় ক্রমকে দমন করার এবং নতুন ইলেকট্রনিক গ্রাউন্ড স্টেটগুলিকে প্ররোচিত করার চেষ্টা করা হয়। তারপরে, উপাদানটিকে বিভিন্ন বেধে এক্সফোলিয়েট করে, তারা এই যৌগের উপর মাত্রিকতার প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করার লক্ষ্য রাখে। "সমান্তরালভাবে, আমরা 2D সীমাতে CeSiI এর বৈশিষ্ট্যগুলিকে পদ্ধতিগতভাবে পরিবর্তন করার জন্য এই কাজে ব্যবহৃত কৌশলগুলি প্রয়োগ করছি, যা আশা করি, শক্তিশালী ইলেকট্রনিক মিথস্ক্রিয়া এবং নিম্ন মাত্রার সংমিশ্রণ থেকে উদ্ভূত নতুন কোয়ান্টাম ঘটনাকে প্ররোচিত করবে," বলেছেন রায়।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/heavy-fermions-appear-in-a-layered-intermetallic-crystal/