چھوٹی ہلتی ہوئی گہا کمرے کے درجہ حرارت پر درمیانی اورکت روشنی دیکھتی ہے - فزکس ورلڈ

مالیکیولز میں کمپن کو "دیکھنے" کا ایک نیا، ہموار طریقہ ریئل ٹائم گیس سینسنگ، میڈیکل امیجنگ، فلکیاتی سروے اور یہاں تک کہ کوانٹم کمپیوٹنگ میں بھی استعمال ہو سکتا ہے۔ یہ سالماتی کمپن الیکٹرومیگنیٹک سپیکٹرم کے وسط اورکت (MIR) رینج میں ہوتی ہیں، اور ان کا مشاہدہ کرنے کے معیاری طریقے کے لیے ڈیٹیکٹر کو ٹھنڈا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ایٹم بانڈز کی بے ترتیب ہائی فریکوئنسی کمپن کی وجہ سے تھرمل شور کو کم کیا جا سکے۔ تاہم، برمنگھم اور کیمبرج، برطانیہ کی یونیورسٹیوں کے محققین کی ایک ٹیم نے اب کم توانائی والے ایم آئی آر فوٹونز کو اعلیٰ توانائی کے مرئی فوٹونز میں تبدیل کرکے اس ضرورت کو پورا کرنے کا راستہ تلاش کیا ہے۔

"کمرے کے درجہ حرارت پر انفرادی انووں میں کمپن کو دیکھنے کی ہماری نئی صلاحیت، جو پہلے ممکن نہیں تھی، نمایاں ہے، خاص طور پر چونکہ اس طرح کے کمپن کو عام طور پر تھرمل شور سے دھندلا دیا جاتا ہے،" کیمبرج کے نانو سائنسدان بتاتے ہیں۔ جیریمی بومبرگ، جنہوں نے تحقیقی کوششوں کی قیادت کی۔ کے مطابق روہت چکراڈی، برمنگھم میں ایک طبیعیات دان اور ایک کے پہلے مصنف فطرت فوٹوونکس ٹیکنالوجی کے بارے میں کاغذ، نیا طریقہ خلیات کے اندر لپڈ اور پروٹین کے درمیان تعاملات پر روشنی ڈال سکتا ہے، جو سیلولر افعال کو سمجھنے کے لیے اہم ہیں جو MIR رینج میں سالماتی کمپن پر منحصر ہیں۔ چکراڈی کا کہنا ہے کہ "ہمارے نتائج اس طرح کی سالماتی حرکیات کو سمجھنے کی راہ ہموار کرتے ہیں۔

میروال

نئے طریقہ میں، جسے Mid-Infrared Vibrationally-assisted Luminescence (MIRVAL) کے نام سے جانا جاتا ہے، محققین نے ایسے مالیکیولز کو اکٹھا کیا جو نظر آنے والی حد میں روشنی کو ایک فوٹوونک ڈھانچے میں خارج کرتے ہیں جسے نانوپلاسمونک گہا کے نام سے جانا جاتا ہے جو مرئی اور MIR طول موج کی حدود دونوں میں گونجتا ہے۔ چکراڈی بتاتے ہیں کہ یہ نانوپلاسمونک گہا طریقہ کی کامیابی کی کلید ہے۔ طبیعیات کی دنیا. "یہ الٹراسمال لائٹ ٹریپنگ کیویٹیز، جو دھاتی نقائص پر سنگل گولڈ ایٹم نقائص سے بنتی ہیں، ہمیں مرئی روشنی کو 1 nm سے کم کی انتہائی چھوٹی مقداروں میں محدود کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔³ اور ایم آئی آر کی روشنی ایک ہی مالیکیول کے پیمانے پر پوری طرح نیچے آتی ہے،" وہ بتاتے ہیں۔

اس کے بعد ٹیم نے اس گہا کو مزید انجنیئر کیا تاکہ مالیکیولز کی کمپن سٹیٹس (جو MIR لائٹ جذب کرتی ہیں) اور ان کی الیکٹرانک سٹیٹس (جو نظر آنے والی روشنی کو جذب کرتی ہیں) آپس میں تعامل کر سکیں۔ "جب ہمارا نظام روشنی جذب کرنے والے الیکٹرانک بینڈ کے نیچے فوٹوون توانائیوں کے ساتھ مرئی روشنی کے سامنے آتا ہے، تو ہمیں کوئی روشنی نظر نہیں آتی،" بامبرگ نوٹ کرتے ہیں۔ "تاہم، جب ہم ایم آئی آر لائٹ کو بھی متعارف کراتے ہیں، تو مرئی اور ایم آئی آر لائٹ کا امتزاج مالیکیولز کے مشترکہ اتیجیت کے لیے کافی ہوتا ہے جس کے نتیجے میں روشنی دکھائی دیتی ہے۔"

اس طرح، محققین کم توانائی والی MIR لائٹ کو مرئی روشنی میں تبدیل کر سکتے ہیں، جس سے وہ MIR لائٹ کا پتہ لگا سکتے ہیں، مثال کے طور پر، جدید سلیکون کیمرے جیسے کہ اسمارٹ فونز میں پائے جاتے ہیں۔

تین بڑے پیمانے پر مختلف لمبائی کے ترازو کو ایک ساتھ لانا

تکنیک کا ایک غیر معمولی پہلو یہ ہے کہ یہ ایک ہی پلیٹ فارم میں تین مختلف لمبائی کے ترازو کی طبیعیات کو یکجا کرتی ہے۔ چکراڈی کہتے ہیں، "یہ نظر آنے والی طول موج (سینکڑوں نینو میٹرز کی)، سالماتی کمپن (ایک نینو میٹر سے کم) اور ایم آئی آر رینج (دس ہزار نینو میٹر) ہیں۔"

فریکوئنسی کی تبدیلی اورکت روشنی کو مرئی بناتی ہے۔

انہوں نے مزید کہا کہ ایپلی کیشنز کی شرائط میں، تکنیک کو MIR تعدد پر انفرادی مالیکیولز کے کمپن "فنگر پرنٹس" کو ریکارڈ کرنا آسان بنانا چاہیے۔ "مزید کام کے ذریعے یہ نیا طریقہ نہ صرف عملی آلات میں اپنا راستہ تلاش کر سکتا ہے جو MIR ٹیکنالوجیز کے مستقبل کو تشکیل دے گا بلکہ مالیکیولر کوانٹم سسٹمز میں ایٹموں اور بانڈز کے پیچیدہ تعامل کو مربوط طریقے سے جوڑنے کی صلاحیت کو بھی کھول سکتا ہے،" چکراڈی کہتے ہیں۔

برمنگھم-کیمبرج کے محققین کا کہنا ہے کہ اب وہ اپنی تکنیک کو زیادہ پیچیدہ نظاموں پر لاگو کرنا چاہیں گے، بشمول حیاتیاتی اداروں جیسے لپڈ جھلی۔ "یہ ہمیں اس نئی سپیکٹروسکوپک ونڈو میں زندگی کی سالماتی حرکیات کا مشاہدہ کرنے کی اجازت دے گا،" چکراڈی کہتے ہیں۔

• 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۔ 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۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/tiny-vibrating-cavity-sees-mid-infrared-light-at-room-temperature/