ফুলেরিন থেকে আলোকিত ইলেকট্রন উচ্চ-গতির সুইচ তৈরি করতে সাহায্য করে

একটি কার্বন-ভিত্তিক অণু ফুলেরিন থেকে আলোক-প্ররোচিত ইলেক্ট্রন নির্গমনকে একটি অতি দ্রুত সুইচ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। জাপানের টোকিও ইউনিভার্সিটির নেতৃত্বাধীন একটি দল দ্বারা তৈরি নতুন ডিভাইসটির একটি সুইচিং গতি রয়েছে যা আধুনিক দিনের কম্পিউটারে ব্যবহৃত বর্তমান সলিড-স্টেট ট্রানজিস্টরের চেয়ে চার থেকে পাঁচটি মাত্রার দ্রুত। অণুর নির্গমন স্থান থেকে উত্পাদিত ইলেকট্রনের পথ লেজারের আলোর স্পন্দন ব্যবহার করে সাব-ন্যানোমিটার স্কেলে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

"এই কাজের আগে, 10 এনএম স্কেলে ইলেক্ট্রন নির্গমন সাইটগুলির এই ধরনের অপটিক্যাল নিয়ন্ত্রণ সম্ভব ছিল, কিন্তু নির্গমন সাইট নির্বাচনের সাথে এই ইলেক্ট্রন উত্সগুলিকে ছোট করা কঠিন ছিল," ব্যাখ্যা করে হিরোফুমি ইয়ানাগিসাওয়া টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের ইনস্টিটিউট ফর সলিড স্টেট ফিজিক্স.

গবেষকরা একটি ধারালো ধাতব সূঁচের ডগায় ফুলেরিন অণু জমা করে এবং টিপের শীর্ষে একটি শক্তিশালী ধ্রুবক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে তাদের একক-অণু সুইচ তৈরি করেছেন। তারা একক-অণু প্রোট্রুশনগুলি শীর্ষে উপস্থিত হতে দেখেছিল এবং দেখেছিল যে এই বাম্পগুলিতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি আরও শক্তিশালী হয়ে উঠেছে, এই একক অণু থেকে বেছে বেছে ইলেকট্রন নির্গত করার অনুমতি দেয়. নির্গত ইলেকট্রন ধাতব ডগা থেকে আসে এবং শুধুমাত্র প্রোট্রুশনের অণুর মধ্য দিয়ে যায়।

 স্যুইচিং ফাংশন একটি রেলপথের মত

"একক-অণু ইলেকট্রন উত্সের ইলেক্ট্রন নির্গমনের স্থানগুলি অণুতে ইলেকট্রনগুলি বা আণবিক অরবিটাল (MOs) বিতরণের মাধ্যমে নির্ধারিত হয়," ইয়ানাগিসাওয়া ব্যাখ্যা করেন। "এমওগুলির বিতরণ আণবিক স্তরের সাথে মূলত পরিবর্তিত হয় এবং যদি ধাতব টিপ থেকে সরবরাহ করা ইলেকট্রনগুলি আলোর দ্বারা উত্তেজিত হয়, তবে সেই ইলেকট্রনগুলি উত্তেজিত নয় এমনগুলির তুলনায় বিভিন্ন এমওগুলির মধ্য দিয়ে যায়৷ ফলাফল হল যে নির্গমন সাইটগুলি আলো ব্যবহার করে পরিবর্তন করা যেতে পারে।"

তিনি বলেন, এই স্যুইচিং ফাংশনটি ধারণাগতভাবে একটি রেলপথের ট্র্যাকে পুনঃনির্দেশিত ট্রেনের মতোই - নির্গত ইলেকট্রনগুলি হয় তাদের ডিফল্ট কোর্সে থাকতে পারে বা পুনঃনির্দেশিত হতে পারে।

ইয়ানাগিসাওয়া যোগ করেছেন যে ফটোএক্সাইটেড ইলেক্ট্রনগুলি অপ্রীতিকর ইলেকট্রনগুলির তুলনায় বিভিন্ন MO-এর মধ্য দিয়ে যেতে পারে তা বোঝায় যে আমাদের এই অরবিটালগুলিকে আরও পরিবর্তন করতে সক্ষম হওয়া উচিত এবং তাই একাধিক আল্ট্রাফাস্ট সুইচগুলিকে একটি একক অণুতে সংহত করা উচিত। এই ধরনের কাঠামো তখন একটি অতি দ্রুত কম্পিউটার তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা দ্রুততম সম্ভাব্য অপটোইলেক্ট্রনিক সুইচের জন্য একটি গতি সীমা সেট করে

আরেকটি সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন হল ফটোইলেক্ট্রন নির্গমন মাইক্রোস্কোপির স্থানিক রেজোলিউশন উন্নত করা। এই অধ্যয়নের আগে, ইয়ানাগিসাওয়া ব্যাখ্যা করেন, এই কৌশলটি সাব-10 এনএম ছিল, কিন্তু এটি এখন 0.3 এনএম অর্জন করতে পারে (যা একক-অণু এমওগুলি সমাধান করার জন্য যথেষ্ট ছোট)। "আমরা এইভাবে আমাদের 'লেজার-প্ররোচিত ক্ষেত্র নির্গমন মাইক্রোস্কোপ' (LFEM) ব্যবহার করতে পারি কারণ আমরা এটিকে একক অণুতে অতি দ্রুত গতিবিদ্যা অনুসরণ করতে বলেছি," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এই ধরনের অণুগুলিতে জৈব অণুগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে যেমন সালোকসংশ্লেষণের সাথে যুক্ত, যা ফেমটোসেকেন্ড-টাইম-স্কেল ইলেকট্রন প্রক্রিয়াগুলিকে জড়িত বলে মনে করা হয়।"

তাদের ভবিষ্যতের কাজে, টোকিও গবেষকরা তাদের LFEM কৌশলের স্থানিক রেজোলিউশনকে আরও উন্নত করার আশা করছেন যাতে তারা একটি একক অণুর পারমাণবিক কাঠামোর সমাধান করতে পারে। এর অংশ হিসেবে তারা এ কাজটি করছেন PRESTO প্রকল্প.

গবেষকরা তাদের কাজের রিপোর্ট করেন দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/photoexcited-electrons-from-fullerene-help-create-high-speed-switch/