দৈত্য স্কাইরামিয়ন টপোলজিকাল হল প্রভাব ঘরের তাপমাত্রায় একটি দ্বি-মাত্রিক ফেরোম্যাগনেটিক স্ফটিকের মধ্যে উপস্থিত হয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

চীনের গবেষকরা একটি দ্বি-মাত্রিক উপাদানে দৈত্য স্কাইরমিয়ন টপোলজিক্যাল হল এফেক্ট নামে পরিচিত একটি ঘটনা তৈরি করেছেন যা এর জন্য দায়ী স্কাইরামিয়নগুলিকে পরিচালনা করার জন্য অল্প পরিমাণ কারেন্ট ব্যবহার করে। 2022 সালে আবিষ্কৃত একটি ফেরোম্যাগনেটিক ক্রিস্টালের মধ্যে হুবেই-এর হুয়াজং ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির একটি দল যে আবিষ্কারটি দেখেছিল, তা স্কাইরামিয়নগুলিকে স্থিতিশীল করতে পরিচিত একটি ইলেকট্রনিক স্পিন মিথস্ক্রিয়াকে ধন্যবাদ জানায়। যেহেতু প্রভাবটি ঘরের তাপমাত্রা সহ বিস্তৃত তাপমাত্রায় স্পষ্ট ছিল, তাই এটি রেসট্র্যাক মেমরি, লজিক গেটস এবং স্পিন ন্যানো-অসিলেটরগুলির মতো দ্বি-মাত্রিক টপোলজিকাল এবং স্পিনট্রনিক ডিভাইসগুলি বিকাশের জন্য কার্যকর প্রমাণিত হতে পারে।

Skyrmions হল একটি ঘূর্ণি-সদৃশ গঠন সহ অর্ধকণা, এবং তারা অনেক পদার্থে বিদ্যমান, বিশেষত চৌম্বকীয় পাতলা ছায়াছবি এবং বহুস্তর। তারা বাহ্যিক বিভ্রান্তির জন্য শক্তিশালী, এবং মাত্র দশ ন্যানোমিটার জুড়ে, তারা আজকের হার্ড ডিস্কে ডেটা এনকোড করতে ব্যবহৃত চৌম্বকীয় ডোমেনের চেয়ে অনেক ছোট। এটি তাদের ভবিষ্যতের ডেটা স্টোরেজ প্রযুক্তি যেমন "রেসট্র্যাক" স্মৃতির জন্য আদর্শ বিল্ডিং ব্লক করে তোলে।

হল এফেক্টে অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য (উদাহরণস্বরূপ, অস্বাভাবিক প্রতিরোধ ক্ষমতা) চিহ্নিত করার মাধ্যমে স্কাইরমিয়নগুলি সাধারণত একটি উপাদানে চিহ্নিত করা যেতে পারে, যা ঘটে যখন একটি প্রয়োগিত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়। চৌম্বক ক্ষেত্রটি ইলেকট্রনের উপর একটি পার্শ্বমুখী বল প্রয়োগ করে, যার ফলে কন্ডাকটরে ভোল্টেজের পার্থক্য ঘটে যা ক্ষেত্রের শক্তির সমানুপাতিক। যদি কন্ডাক্টরের একটি অভ্যন্তরীণ চৌম্বক ক্ষেত্র বা চৌম্বকীয় স্পিন টেক্সচার থাকে, যেমন একটি স্কাইরামিয়ন করে, এটি ইলেকট্রনকেও প্রভাবিত করে। এই পরিস্থিতিতে, হল প্রভাব স্কাইরমিয়ন টপোলজিক্যাল হল ইফেক্ট (THE) নামে পরিচিত।

দ্বি-মাত্রিক (2D) স্পিনট্রনিক ডিভাইসগুলির জন্য প্ল্যাটফর্ম হিসাবে কোয়াসিপার্টিকলগুলি কার্যকর হওয়ার জন্য, একটি বড় THE অত্যন্ত আকাঙ্খিত, তবে স্কাইরামিয়নগুলিকেও বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে স্থিতিশীল হতে হবে এবং ছোট বৈদ্যুতিক প্রবাহ ব্যবহার করে পরিচালনা করা সহজ। এখন পর্যন্ত, এই সমস্ত বৈশিষ্ট্য দিয়ে স্কাইরামিয়ন তৈরি করা কঠিন ছিল, দলের নেতা বলেছেন হাইক্সিন চ্যাং.

"অধিকাংশ পরিচিত স্কাইরামিয়ন এবং দ্য রুম তাপমাত্রার নীচে বা উপরে শুধুমাত্র একটি সংকীর্ণ তাপমাত্রার উইন্ডোতে স্থিতিশীল হয় এবং উচ্চ সমালোচনামূলক বর্তমান ম্যানিপুলেশন প্রয়োজন হয়," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এটি এখনও অধরা এবং খুব চ্যালেঞ্জিং উভয়ের সাথে একটি বড় THE অর্জন করা যা ঘরের তাপমাত্রা পর্যন্ত একটি প্রশস্ত তাপমাত্রার উইন্ডো এবং স্কাইরামিয়ন ম্যানিপুলেশনের জন্য একটি কম সমালোচনামূলক কারেন্ট, বিশেষ করে ইলেকট্রনিক এবং স্পিনট্রনিক ইন্টিগ্রেশনের জন্য উপযুক্ত 2D সিস্টেমে।"

মজবুত 2D স্কাইরামিয়ন দ্য

চ্যাং এবং সহকর্মীরা এখন একটি 2D স্কাইরামিয়ন রিপোর্ট করছেন যা বিলের সাথে মানানসই বলে মনে হচ্ছে। তিনটি ক্রম প্রসারিত তাপমাত্রার উইন্ডোতে তারা যে পর্যবেক্ষণ করে তা কেবল দৃঢ়ই থাকে না, এটি খুব বড়, 5.4 K-এ 10 µΩ·cm এবং 0.15 K-এ 300 µΩ·cm। এটি এক থেকে তিনটি অর্ডারের মধ্যে পূর্বে রিপোর্ট করা রুম-টেম্পারেচার 2D স্কাইরামিয়ন সিস্টেমের চেয়ে বড় মাত্রা। এবং এটিই সব নয়: গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে তাদের 2D স্কাইরামিয়ন THE প্রায় 6.2 × 10 এর কম সমালোচনামূলক বর্তমান ঘনত্বের সাথে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে⁵ A·cm^-2. গবেষকরা বলছেন যে এটি তাদের তৈরি করা উচ্চ-মানের নমুনার কারণে (যা একটি সূক্ষ্ম-নিয়ন্ত্রণযোগ্য 2D ফেরোম্যাগনেটিজম রয়েছে) এবং তাদের বৈদ্যুতিক পরিমাপের সুনির্দিষ্ট পরিমাণগত বিশ্লেষণের কারণে এটি সম্ভব হয়েছিল।

চ্যাং মনে করেন দলের কাজ ঘর-তাপমাত্রা বৈদ্যুতিকভাবে নিয়ন্ত্রিত 2D THE এবং স্কাইরামিয়ন-ভিত্তিক ব্যবহারিক স্পিনট্রনিক এবং ম্যাগনেটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির জন্য পথ প্রশস্ত করে। "কক্ষ-তাপমাত্রা বৈদ্যুতিক সনাক্তকরণ এবং টপোলজিকাল হল প্রভাব দ্বারা স্কাইরামিয়নগুলির ম্যানিপুলেশন পরবর্তী প্রজন্মের কম-পাওয়ার স্পিনট্রনিক ডিভাইসগুলির জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ," তিনি বলেছেন।

প্রভাব কোথা থেকে আসে

দলটি শক্তিশালী দৈত্যাকার 2D স্কাইরামিয়ন যা তারা পর্যবেক্ষণ করেছে তার সম্ভাব্য কারণগুলিও অনুসন্ধান করেছে। তাদের তাত্ত্বিক গণনার উপর ভিত্তি করে, তারা Fe এর প্রাকৃতিক জারণ খুঁজে পেয়েছে₃গেট_2-𝑥 ফেরোম্যাগনেটিক স্ফটিক যা তারা 2D ইন্টারফেসিয়াল ডিজালোশিনস্কি-মোরিয়া ইন্টারঅ্যাকশন (DMI) নামে পরিচিত স্কাইরমিয়ন-স্থিতিশীল চৌম্বকীয় প্রভাবকে উন্নত করেছে। অতএব, সাবধানে ফে এর প্রাকৃতিক জারণ এবং বেধ নিয়ন্ত্রণ করে₃গেট_2-𝑥 ক্রিস্টাল, তারা একটি বড় ইন্টারফেসিয়াল ডিএমআই সহ একটি নির্ভরযোগ্য অক্সিডেশন ইন্টারফেস তৈরি করেছিল এবং দেখিয়েছিল যে তারা একটি বিস্তৃত তাপমাত্রার উইন্ডোর মধ্যে একটি শক্তিশালী 2D স্কাইরমিয়ন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল। এটি কোন সহজ কাজ নয় কারণ অত্যধিক অক্সিডেশন স্ফটিকের গঠনকে ক্ষয় করতে পারে, যখন অপর্যাপ্ত অক্সিডেশন একটি বড় ইন্টারফেসিয়াল ডিএমআই গঠন করা কঠিন করে তোলে। উভয় চরম স্কাইরামিয়ন গঠনে বাধা দেয় এবং এইভাবে THE.

দুর্বল বৈদ্যুতিক স্রোত ক্ষুদ্র চৌম্বকীয় স্কাইরামিয়ন ট্র্যাক করে

"আমাদের গ্রুপ 2D স্ফটিক 2014 সাল থেকে চুম্বকত্ব অধ্যয়ন করছে এবং আমরা এই কাজে অধ্যয়ন করা সহ অনেক নতুন চৌম্বকীয় স্ফটিক তৈরি করেছি," বলেছেন চ্যাং৷ "স্কাইরামিয়ন এবং টপোলজিকাল হল এফেক্ট উভয়ই খুবই আকর্ষণীয় টপোলজিকাল শারীরিক ঘটনা যা সাধারণত কিছু চৌম্বকীয় সিস্টেমে পরিলক্ষিত হয়, কিন্তু ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য এর অনেক অন্তর্নিহিত সীমাবদ্ধতা রয়েছে।

"প্রথাগত চৌম্বকীয় উপকরণগুলিতে এই সীমাবদ্ধতাগুলিকে অতিক্রম করার জন্য আমরা এই গবেষণাটি পরিচালনা করেছি।"

গবেষকরা বলছেন তাদের কাজ, যা বিস্তারিত চীনা পদার্থবিদ্যা চিঠি, 2D ফেরোম্যাগনেটিক স্ফটিকগুলিতে স্পিন পরিবহন নিয়ন্ত্রণের জন্য 2D DMI টিউন করার জন্য একটি সাধারণ পদ্ধতির দিকে নিয়ে যেতে পারে। "এটাও প্রমাণ করে যে অক্সিডেশন একটি বিশালাকার 2D প্ররোচিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা ভারী ধাতু এবং অন্যান্য তথাকথিত শক্তিশালী স্পিন-অরবিট কাপলিং যৌগগুলি ঐতিহ্যগতভাবে নিযুক্ত করা হয় তার চেয়ে অনেক ভাল," চ্যাং বলেছেন।

হুয়াজং দল এখন উচ্চ-গতি এবং উচ্চ-ঘনত্বের ডেটা স্টোরেজ, লজিক অপারেশন এবং গবেষকরা যাকে "নতুন-ধারণা কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন" বলে ডাকার জন্য তাদের 2D স্কাইরামিয়ন সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে রেসট্র্যাক স্মৃতি এবং লজিক গেট ডিভাইস তৈরির দিকে নজর দিচ্ছে৷

• 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/giant-skyrmion-topological-hall-effect-appears-in-a-two-dimensional-ferromagnetic-crystal-at-room-temperature/