বৃহৎ পাইজোম্যাগনেটিজম একটি অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটে উপস্থিত হয়

জাপানের টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কর্নেল এবং জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয় এবং যুক্তরাজ্যের বার্মিংহাম বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক উপাদান, ম্যাঙ্গানিজ-টিনের (Mn) মধ্যে বড় পাইজোম্যাগনেটিজম পর্যবেক্ষণ করেছেন।₃Sn)। অনুসন্ধান এই উপাদানটিকে এবং এর মতো অন্যদের পরবর্তী প্রজন্মের কম্পিউটার স্মৃতিতে নিযুক্ত করার অনুমতি দিতে পারে।

অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক উপকরণ দুটি প্রধান কারণে ভবিষ্যতে উচ্চ-ঘনত্বের মেমরি ডিভাইসের জন্য প্রার্থীদের প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। প্রথমটি হল অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটগুলিতে ইলেকট্রন স্পিনগুলি (যা বিট বা ডেটা ইউনিট হিসাবে ব্যবহৃত হয়) টেরাহার্টজ রেঞ্জের ফ্রিকোয়েন্সিতে দ্রুত ফ্লিপ হয়। এই দ্রুত স্পিন ফ্লিপগুলি সম্ভব কারণ অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের স্পিনগুলি একে অপরের সাথে অ্যান্টি-সমান্তরাল সারিবদ্ধ করে, যা স্পিনগুলির মধ্যে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া ঘটায়। এটি প্রচলিত ফেরোম্যাগনেটের সাথে বৈপরীত্য, যার সমান্তরাল ইলেক্ট্রন স্পিন রয়েছে।

দ্বিতীয় কারণ হল যখন অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটগুলির একটি অভ্যন্তরীণ চুম্বকত্ব রয়েছে যা তাদের ইলেকট্রনের ঘূর্ণনের দ্বারা তৈরি হয়, তাদের প্রায় কোনও ম্যাক্রোস্কোপিক চুম্বকীয়করণ নেই। এর মানে হল যে বিটগুলি আরও ঘনভাবে প্যাক করা যেতে পারে কারণ তারা একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করে না। আবার, এটি প্রচলিত চৌম্বকীয় মেমরিতে নিযুক্ত ফেরোম্যাগনেটগুলির সাথে বৈপরীত্য, যা বড় আকারের নেট চুম্বকীয়করণ তৈরি করে।

গবেষকরা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক বিটের মানগুলি পড়ার জন্য ভালভাবে বোধগম্য হল প্রভাব ব্যবহার করেন (যেটিতে একটি প্রয়োগিত চৌম্বক ক্ষেত্র একটি কন্ডাকটরে একটি ভোল্টেজকে ক্ষেত্র এবং প্রবাহের প্রবাহ উভয়ের দিকে লম্ব করে দেয়)। যদি অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক বিটে ঘূর্ণনগুলি একই দিকে উল্টে যায়, হল ভোল্টেজ পরিবর্তনের চিহ্ন। ভোল্টেজের একটি চিহ্ন, তাই, একটি "স্পিন আপ" দিক বা "1" এবং অন্য চিহ্নটি "স্পিন ডাউন" বা "0" এর সাথে মিলে যায়।

স্ট্রেন নিয়ন্ত্রণ সাইন পরিবর্তন

নতুন কাজে একটি টিমের নেতৃত্বে ড সাতোরু নাকাতসুজি এর টোকিও বিশ্ববিদ্যালয় দ্বারা উন্নত ব্যবহৃত সরঞ্জাম ক্লিফোর্ড হিক্স এবং সহকর্মীরা বার্মিংহাম Mn এর একটি নমুনা স্থাপন করতে₃স্ট্রেন অধীনে Sn. Mn₃Sn হল একটি দুর্বল চুম্বকীয়করণ সহ একটি অপূর্ণ (ওয়েইল) অ্যান্টিফেরোম্যাগনেট, এবং এটি একটি খুব শক্তিশালী অসামঞ্জস্যপূর্ণ হল প্রভাব (AHE) প্রদর্শন করতে পরিচিত, যেখানে চার্জ বাহক একটি প্রয়োগিত চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়াও একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লম্ব একটি বেগ উপাদান অর্জন করে।

গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে, নমুনার উপর বিভিন্ন মাত্রার স্ট্রেন স্থাপন করে, তারা উপাদানটির AHE এর মাত্রা এবং চিহ্ন উভয়ই নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। "1881 সালে এডউইন হল দ্বারা AHE আবিষ্কারের পর থেকে, AHE চিহ্নের স্ট্রেনের ক্রমাগত সুর করার বিষয়ে কোন রিপোর্ট করা হয়নি," নাকাতসুজি বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "প্রথম দর্শনে, এটা মনে হতে পারে যে হল পরিবাহিতা, একটি পরিমাণ যা টাইম রিভার্সালের অধীনে বিজোড়, স্ট্রেনের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত করা যায় না, যা এমনকি সময়ের বিপরীতেও। যাইহোক, আমাদের পরীক্ষা এবং তত্ত্ব স্পষ্টভাবে প্রমাণ করে যে 0.1% ক্রমানুসারে একটি খুব ছোট স্ট্রেন শুধুমাত্র আকার নয়, AHE-এর চিহ্নও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।"

অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক স্পিনট্রনিক্সের জন্য গুরুত্বপূর্ণ

দলটি বলেছে যে স্ট্রেন ব্যবহার করে AHE নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হওয়া তথাকথিত "স্পিন্ট্রনিক্স" অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ হবে যা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক উপকরণ জড়িত। যেহেতু Mn এর Weyl সেমিমেটাল অবস্থা₃এসএনকে বৈদ্যুতিকভাবেও পরিবর্তন করা যেতে পারে, নতুন আবিষ্কারটি স্পিনট্রনিক্সের জন্য উপাদানটিকে আরও আকর্ষণীয় করে তুলেছে, এবং বিশ্বজুড়ে বেশ কয়েকটি গোষ্ঠী এখন এটিকে পাতলা-ফিল্ম আকারে তৈরি করার জন্য কাজ করছে।

বর্তমান কাজ বিস্তারিত আছে প্রকৃতি পদার্থবিজ্ঞান.