فرمیونک کواس پارٹیکلز پہلی بار آہستہ آہستہ 'غائب' ہوئے - فزکس ورلڈ

محققین نے براہ راست پہلی بار فرمیونک کواسی پارٹیکلز کو آہستہ آہستہ "غائب" ہوتے دیکھا ہے۔ یہ غائب ہونے والا عمل ایک نام نہاد ہیوی فرمیون کمپاؤنڈ میں کوانٹم مرحلے کی منتقلی کے قریب ہوا تھا۔ فرمیونک quasiparticles کے استحکام کے بارے میں ہماری سمجھ کو آگے بڑھانے کے ساتھ ساتھ، اس طرح کی منتقلی کوانٹم انفارمیشن ٹیکنالوجی میں ایپلی کیشنز ہو سکتی ہے۔

سب سے معروف مرحلے کی منتقلی اس وقت ہوتی ہے جب پانی 0 ° C سے نیچے ٹھنڈا ہونے پر اچانک برف میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ برف کی خصوصیات مائع پانی سے بہت مختلف ہیں - برف کی کثافت بہت کم ہے، ایک کے لیے، اور اس کی ساخت ڈرامائی طور پر بدل جاتی ہے۔ تاہم، کچھ مرحلے کی منتقلی میں، تبدیلی آہستہ آہستہ ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، لوہا 760 ° C پر گرم ہونے پر فیرو میگنیٹک سے پیرا میگنیٹک کی طرف جاتا ہے، لیکن جیسے جیسے منتقلی آگے بڑھتی ہے، نظام کو توازن میں آنے میں زیادہ اور زیادہ وقت لگتا ہے، اس طرح یہ منتقلی سست ہو جاتی ہے اور اسے مزید مسلسل بنایا جاتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ دو مراحل (فیرو میگنیٹک اور پیرا میگنیٹک) توانائی میں قریب تر ہو جاتے ہیں۔

یہ رجحان فیز ٹرانزیشن کے لیے مخصوص ہے جس میں بوسنز کے جوش شامل ہوتے ہیں، جو ایسے ذرات ہیں جو تعاملات میں ثالثی کرتے ہیں (بشمول مقناطیسیت کے لیے ذمہ دار تعاملات)۔ تاہم، بنیادی سطح پر مادہ بوسنز سے نہیں بلکہ فرمیون سے بنا ہے۔

"الیکٹران کا تعلق فرمیون کے خاندان سے ہے،" مطالعہ ٹیم کے رکن نوٹ کرتے ہیں۔ شوون پال, "اور ان ذرات سے بنا مادہ عام طور پر فطرت کے بنیادی قوانین کی وجہ سے تباہ نہیں ہو سکتا۔ لہذا فرمیون غائب نہیں ہوسکتے ہیں اور یہی وجہ ہے کہ وہ عام طور پر کبھی بھی مرحلے کی منتقلی میں شامل نہیں ہوتے ہیں۔

دو قسم کی الیکٹران حالتوں کی سپرپوزیشن

terahertz ٹائم ڈومین سپیکٹروسکوپی پیمائش کا استعمال کرتے ہوئے، پال اور ساتھیوں میں مینفریڈ فیبیگپر کا گروپ ETH زیورخ ، سوئٹزرلینڈ YbRh میں کوانٹم مرحلے کی منتقلی کے قریب اس اہم سست روی کا مشاہدہ کیا۔₂Si₂. اس مواد میں موجود کواسی پارٹیکلز دو قسم کے الیکٹران سٹیٹس پر مشتمل سپرپوزیشن پر مشتمل ہوتے ہیں: ایک مقامی الیکٹرانوں پر مشتمل ہوتا ہے جیسا کہ انسولیٹر میں پایا جاتا ہے اور دوسرا موبائل الیکٹرانوں پر مشتمل ہوتا ہے جیسے دھات میں۔ اس سپرپوزیشن کی ایک نمایاں خصوصیت یہ ہے کہ الیکٹران، ایک خاص حد تک، مقامی طور پر جکڑے ہوئے ہیں، جو انہیں ایک موثر ماس 10 دیتا ہے۔³ 10 کرنے کے لئے⁴ عام الیکٹران کے باقی ماس سے بڑا۔ مرکبات جو اس قسم کے بائنڈنگ کو سپورٹ کرتے ہیں اس طرح ہیوی فرمیون مرکبات کہلاتے ہیں۔

"نارمل" الیکٹرانوں کے ساتھ ایک اور برعکس، یہ quasiparticles، جو صرف کوانٹم رجیم میں موجود ہیں، ایک مرحلے کی منتقلی کے دوران تباہ ہو سکتے ہیں۔ پال کا کہنا ہے کہ یہ وہ کلیدی عنصر ہے جو انہیں بوسنز کے مقابلے میں مسلسل منتقلی سے گزرنے کی اجازت دیتا ہے۔

تنقیدی بیان کنندہ

ان کے مطالعہ میں، محققین نے ایک پیرامیٹر نکالا جسے اہم ایکسپوننٹ کے طور پر جانا جاتا ہے جو کہ مرحلے کی منتقلی میں ان غیر ملکی ریاستوں کی تشکیل کے امکان کے خاتمے سے متعلق ہے۔ "کریٹیکل ایکسپوینٹس کو فیز ٹرانزیشن کی درجہ بندی کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور اس تصور کو اب نہ صرف بوسونک آرڈر کے پیرامیٹرز کی خرابی سے منسلک ٹرانزیشن کی درجہ بندی کرنے کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے، جیسے فیرو میگنیٹک ٹرانزیشن میں میگنیٹائزیشن، بلکہ فرمیونک کی تباہی کے ساتھ غیر ملکی فیز ٹرانزیشن تک بھی۔ ذرات،" پال کی وضاحت کرتا ہے، جو اب اس پر ہے۔ نیزر ہندوستان میں.

حساب سے پتہ چلتا ہے کہ میجرانا بوسنز تحلیلی نظاموں میں موجود ہو سکتے ہیں۔

محققین نے ٹیرا ہرٹز تابکاری کا استعمال کیا کیونکہ اس کے توانائی کے پیمانے بھاری فرمیون کے اندرونی توانائی کے پیمانے کے برابر ہیں۔ پال بتاتے ہیں، "THz کی حوصلہ افزائی پر، quasiparticles ٹوٹ جاتے ہیں اور غائب ہو جاتے ہیں، اور نظام کو غیر متوازن حالت میں لے جاتے ہیں۔" "یہ قدرتی طور پر کواس پارٹیکلز کے دوبارہ ابھرنے کے ذریعے توازن کی طرف لوٹنے کی کوشش کرتا ہے اور یہ تعمیر نو کا عمل ایک خاص وقت کی تاخیر کے بعد ہوتا ہے جو ہیوی فرمیون سسٹمز کے اندرونی توانائی کے پیمانے سے مطابقت رکھتا ہے۔"

اس تاخیری ردعمل کی پیمائش کرکے، ٹیم کواس پارٹیکلز کے ارتقاء - یعنی غائب ہونا اور دوبارہ ظاہر ہونا - کا مشاہدہ کرنے اور اس کی خصوصیات کرنے میں کامیاب رہی۔

مطالعہ، جس میں تفصیلی ہے۔ فطرت طبیعیات، کچھ غیر ملکی کوانٹم مواد جیسے ہیوی فرمیون مرکبات میں متعدد جسم کے ارتباط کی تحقیقات کرنے کے ایک نئے طریقے پر روشنی ڈالتا ہے۔ پال بتاتا ہے، "اس طرح یہ کوانٹم دنیا میں فیز ٹرانزیشن کی فزکس کی نقاب کشائی کرنے والے مختلف مادوں پر بہت سی مزید تحقیقات کا نقطہ آغاز ہے۔" طبیعیات کی دنیا.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• چارٹ پرائم۔ ChartPrime کے ساتھ اپنے ٹریڈنگ گیم کو بلند کریں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/fermionic-quasiparticles-caught-slowly-disappearing-for-the-first-time/