कैगोम एक ऐसी सामग्री है जिसकी संरचना का नाम एक पारंपरिक जापानी टोकरी बुनाई तकनीक के नाम पर रखा गया है। बुनाई त्रिकोणों की सीमा वाले हेक्सागोन्स का एक पैटर्न बनाती है और इसके विपरीत। कगोम धातुओं में, परमाणु विन्यास बुनाई पैटर्न की नकल करता है। यह संपत्ति पदार्थ में इलेक्ट्रॉनों को अलग तरह से व्यवहार करने का कारण बनती है।
अमेरिकी ऊर्जा विभाग के वैज्ञानिक एम्स राष्ट्रीय प्रयोगशाला और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी हाल ही में कैगोम स्तरित टोपोलॉजिकल चुंबक TbMn6Sn6 में चुंबकीय इंटरैक्शन की खोज की है। इस खोज से यह अनुकूलित हो सकता है कि इन सामग्रियों के माध्यम से इलेक्ट्रॉन कैसे प्रवाहित होते हैं।
सामग्री और इसकी चुंबकीय विशेषताओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए वैज्ञानिकों ने TbMn6Sn6 की गहन जांच की। ये परिणाम क्वांटम कंप्यूटिंग, चुंबकीय भंडारण मीडिया और उच्च परिशुद्धता सेंसर में भविष्य की तकनीकी प्रगति को प्रभावित कर सकते हैं।
एम्स लैब के एक वैज्ञानिक और प्रोजेक्ट लीडर रॉब मैकक्वीनी ने समझाया कि टोपोलॉजिकल सामग्री ने कहा, "इन सामग्रियों की जाली के निर्माण के लिए चुंबकीय परमाणुओं का उपयोग करना, जैसे कि TbMn6Sn6 में Mn, टोपोलॉजिकल विशेषताओं को प्रेरित करने में मदद कर सकता है। उनके पास एक विशेष संपत्ति है जहां के प्रभाव में हैं चुंबकत्व, आप ऐसी धाराएँ प्राप्त कर सकते हैं जो सामग्री के किनारे पर प्रवाहित होती हैं, जो अपव्यय रहित होती हैं, जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन बिखरते नहीं हैं, और वे ऊर्जा का प्रसार नहीं करते हैं।
वैज्ञानिकों ने, विशेष रूप से, TbMn6Sn6 में चुंबकत्व का निर्धारण किया। अपने विश्लेषण के लिए, उन्होंने अपने विश्लेषण के संचालन के लिए ओक रिज स्पैलेशन न्यूट्रॉन स्रोत से एकत्रित गणना और न्यूट्रॉन स्कैटरिंग डेटा का उपयोग किया।
एम्स लैब में पोस्टडॉक रिसर्च एसोसिएट और प्रोजेक्ट टीम के सदस्य साइमन रिबेरोल्स ने समझाया, "टीम ने जिस प्रायोगिक तकनीक का इस्तेमाल किया। तकनीक में न्यूट्रॉन कणों की एक किरण शामिल होती है जिसका उपयोग यह परीक्षण करने के लिए किया जाता है कि चुंबकीय क्रम कितना कठोर है। इस तकनीक का उपयोग करके सामग्रियों में मौजूद विभिन्न चुंबकीय इंटरैक्शन की प्रकृति और ताकत को मैप किया जा सकता है।"
मैकक्वीनी ने कहा, "TbMn6Sn6 में परतों या कुंठित चुंबकत्व के बीच परस्पर क्रिया होती है। “तो सिस्टम को एक समझौता करना पड़ता है। आम तौर पर, इसका मतलब यह है कि अगर आप उस पर प्रहार करते हैं, तो आप उससे अलग-अलग काम करवा सकते हैं। लेकिन हमें इस सामग्री में पता चला है कि भले ही वे प्रतिस्पर्धी अंतःक्रियाएं हैं, अन्य अंतःक्रियाएं प्रमुख हैं।
रिबेरोल्स कहा, "यह प्रकाशित होने वाली TbMn6Sn6 के चुंबकीय गुणों की पहली विस्तृत जांच है। शोध में, यह हमेशा रोमांचक होता है जब आपको पता चलता है कि आप कुछ नया समझते हैं, या आप कुछ ऐसा मापते हैं जिसे पहले नहीं देखा गया है, या आंशिक रूप से या अलग तरीके से समझा गया था।
मैकक्वीनी और रिबेरोल्स ने समझाया कि उनके निष्कर्ष बताते हैं कि सामग्री को विशिष्ट चुंबकीय विशेषताओं के लिए समायोजित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक अलग दुर्लभ पृथ्वी तत्व के लिए टीबी को बदलकर, जो यौगिक के चुंबकत्व को बदल देगा। यह मौलिक शोध कैगोम धातुओं की खोज में निरंतर प्रगति का मार्ग प्रशस्त करता है।
जर्नल संदर्भ:
- एसएक्सएम रिबेरोल्स एट अल।, टोपोलॉजिकल फेरिमैग्नेट TbMn6Sn6 में कम तापमान प्रतिस्पर्धी चुंबकीय ऊर्जा स्केल, शारीरिक समीक्षा एक्स (2022)। DOI: 10.1103/फिजरेवएक्स.12.021043
