مقناطیسی اجارہ دار ہیمیٹائٹ - فزکس ورلڈ میں ظاہر ہوتے ہیں۔

برطانیہ میں آکسفورڈ اور کیمبرج یونیورسٹیوں کے ماہرین طبیعیات نے ہیمیٹائٹ میں مقناطیسی اجارہ داروں اور دیگر غیر معمولی مقناطیسی ڈھانچے کے دستخط دیکھے ہیں، جو قدرتی طور پر موجود اینٹی فیرو میگنیٹک آئرن آکسائیڈ مواد ہے۔ ڈھانچے، جنہیں محققین نے کوانٹم سینسنگ پیمائش کا استعمال کرتے ہوئے دریافت کیا، نئے آلات جیسے ریس ٹریک میموریز اور انتہائی تیز، توانائی سے موثر نیورومورفک کمپیوٹنگ کی بنیاد بنا سکتے ہیں۔

ایک عام بار مقناطیس شمالی اور جنوبی قطب پر مشتمل ہوتا ہے۔ اسے دو حصوں میں کاٹیں، اور نتیجے میں آنے والے ہر حصے میں - چاہے وہ کتنا ہی چھوٹا کیوں نہ ہو - کے بھی دو کھمبے ہوں گے۔ درحقیقت، مقناطیسیت کی دو قطبی نوعیت اتنی بنیادی ہے کہ یہ میکسویل کی مساوات میں پیدا ہوتی ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ اگرچہ الگ تھلگ مثبت اور منفی برقی چارجز موجود ہیں، الگ تھلگ مقناطیسی چارجز نہیں ہو سکتے۔

1920 اور 1930 کی دہائی کے کوانٹم انقلاب کے دوران، کچھ طبیعیات دانوں نے یہ قیاس کرنا شروع کیا کہ کلاسیکی برقی مقناطیسیت کے اس اصول پر نظر ثانی کی ضرورت ہو سکتی ہے۔ 1931 میں پال ڈیرک اس بات کی پیشین گوئی کرنے والے پہلے شخص بن گئے کہ مقناطیسی اجارہ داری - ابتدائی ذرات جو الگ تھلگ مقناطیسی شمالی اور جنوبی قطبوں کے طور پر کام کرتے ہیں اور برقی چارجز کے مقناطیسی ینالاگ ہیں - موجود ہو سکتے ہیں۔ اگرچہ ڈیرک کی قسم کے مقناطیسی اجارہ داروں کو کبھی بھی آزاد ذرات کے طور پر نہیں دیکھا گیا ہے، اس کے بعد سے اسپن آئس کے نام سے جانے والے غیر ملکی مواد کو اجتماعی ریاستوں کی میزبانی کرنے کے لیے پایا گیا ہے جو ان کی نقل کرتے ہیں۔

مقناطیسی چارجز کے گھومتے ہوئے پیٹرن

کی قیادت میں محققین کی ایک ٹیم Mete Atatüre، سربراہ کیمبرج کی کیونڈش لیبارٹری، نے اب ہیمیٹائٹ میں اسی طرح کی "ابھرتی ہوئی" قسم کے مقناطیسی مونوپول کا مشاہدہ کیا ہے۔ یہ اجارہ دار بہت سے گھومنے والے گھماؤ (الیکٹرانوں کا موروثی کونیی لمحہ) کی اجتماعی حالتیں ہیں جو ایک ساتھ مل کر ایک مقامی مستحکم ذرہ کی طرح کام کرتی ہیں جس سے مقناطیسی میدان نکلتا ہے۔ ٹیم کے شریک رہنما نے وضاحت کرتے ہوئے کہا کہ ہیمیٹائٹ میں یہ 'اینٹی فیرو میگنیٹک چکر' (جن کو میرون، اینٹیمیرون اور بائیمرون کہا جاتا ہے) 'ایمرجنٹ میگنیٹک مونوپولز' سے وابستہ ہیں۔ پاولو ریڈیلی، آکسفورڈ میں ایک ماہر طبیعیات۔ "یہ چکر اپنا مقام بتاتے ہیں اور ہم ڈائمنڈ کوانٹم میگنیٹومیٹری اور دیگر اسکیننگ تکنیکوں کے ساتھ ان کے رویے کا مطالعہ کرنے کے قابل ہیں۔"

ڈائمنڈ کوانٹم میگنیٹومیٹری میں، ہیرے سے بنی ایک چھوٹی سوئی میں ایک ہی گھماؤ کسی مادے کی سطح پر مقناطیسی میدان کو درست اور غیر حملہ آور طریقے سے ماپنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ "کوانٹم میگنیٹومیٹری بہت چھوٹے مقناطیسی شعبوں کو محسوس کر سکتی ہے،" اتاتور بتاتے ہیں۔ "لہذا، یہ مقناطیسی ترتیب کو antiferromagnets میں نقشہ بنانے کے لیے موزوں ہے، مقناطیسی مواد کی ایک خاص کلاس جس میں مقامی مقناطیسیت تقریباً منسوخ ہو جاتی ہے۔"

ایک نیا نقطہ نظر ادا کرتا ہے۔

محققین، جو اپنے کام کی رپورٹ کرتے ہیں۔ قدرتی مواد، نے اس تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ہیمیٹائٹ میں کئی غیر معمولی مقناطیسی ڈھانچے کو دیکھا، بشمول دو جہتی مونوپولز، ڈوپولس اور کواڈروپولس۔ ان کا کہنا ہے کہ یہ پہلا موقع ہے جب قدرتی طور پر پائے جانے والے مقناطیس میں دو جہتی مونوپول کا مشاہدہ کیا گیا ہے۔ ریڈیلی نے مزید کہا کہ ٹیم زیادہ دیکھنے کی توقع نہیں کر رہی تھی کیونکہ اینٹی فیرو میگنیٹک اسپن کی ساخت کو مضحکہ خیز اور صرف سمجھا جاتا تھا۔ پیچیدہ ایکس رے تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے قابل مشاہدہ.

"ہم نے اپنے نمونے کیمبرج میں میٹ اور ساتھیوں کو یہ جانے بغیر بھیجے کہ بالکل کیا توقع کی جائے،" وہ کہتے ہیں۔ "مجھے اس پر بحث کرنا اور یہ سوچنا یاد ہے کہ ہم کچھ نہیں دیکھیں گے۔ جب کیمبرج سے تصاویر آنا شروع ہوئیں تو ہم نے مختلف تشریحات پر بحث کی یہاں تک کہ مقداری نقالی سگنل کی خوردبینی اصلیت کو ظاہر کر دیں۔

یہ صرف اس وقت تھا جب ٹیم نے مشاہدہ شدہ مقناطیسی ڈھانچے کی اجارہ داری کی نوعیت کو سمجھا اور سائنسی ادب میں اجارہ داروں کی مثالوں سے تعلق قائم کیا۔ طبیعیات کی دنیا.

پڑھنا اور درجہ بندی

جہاں تک درخواستوں کا تعلق ہے، ٹیم ممبر حریم جانی۔آکسفورڈ میں پوسٹ ڈاکیٹرل فیلو اور مطالعہ کے پہلے مصنف، تجویز کرتے ہیں کہ نئے مشاہدہ شدہ اجارہ دار دوسرے غیر معمولی اثرات کے اشارے کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ "مقناطیسی چارجز کے درمیان باہمی ربط، جو چھوٹے کھیتوں کے ذرائع/ڈوبتے ہیں، اور اینٹی فیرو میگنیٹک چکروں کا سمیٹنا بہت مفید ہے کیونکہ یہ غیر ملکی اینٹی فیرو میگنیٹک حالتوں کو پڑھنے اور درجہ بندی کرنے کا ایک آسان راستہ کھولتا ہے،" وہ کہتے ہیں۔

ٹاپولوجیکل کرسٹل میں مقناطیسی اجارہ دار پائے گئے۔

اس کا کیمبرج ساتھی، پی ایچ ڈی کا طالب علم انتھونی ٹین۔، اتفاق کرتا ہے۔ "ہمارا کام کوانٹم مواد میں چھپے ہوئے مقناطیسی مظاہر کو ننگا کرنے اور ان کی تحقیق کرنے کے لیے ڈائمنڈ کوانٹم میگنیٹومیٹری کی صلاحیت کو اجاگر کرتا ہے، جو اس علاقے میں مطالعہ کے نئے شعبوں کو آگے بڑھانے میں مدد کر سکتا ہے،" وہ کہتے ہیں۔

ریڈیلی کا کہنا ہے کہ ٹیم کا حتمی مقصد اگلی نسل کے کمپیوٹنگ کے لیے حقیقی دنیا کے آلات بنانا ہے جو ان اینٹی فیرو میگنیٹک چکروں کا استعمال کرتے ہیں۔ "ہم دو الگ الگ تصورات پر متوازی طور پر کام کر رہے ہیں: ایک حیاتیاتی نیوران کی تقلید پر مبنی۔ اور دوسرا نام نہاد ریس ٹریکس پر، یعنی چکروں کے لیے نینوسکوپک 'ہائی ویز'،" وہ کہتے ہیں۔ اس طرح کے آلات کی تعمیر کے لیے نانوسکل پر برقی رابطوں، لیڈز اور ٹرانس ڈوسرز کی ضرورت ہوگی، وہ مزید کہتے ہیں: "ہم توقع کرتے ہیں کہ ملٹی پروب اسکیننگ تکنیک، جیسے ڈائمنڈ کوانٹم میگنیٹومیٹری، ہمیں اس کام کو تیزی سے ٹریک کرنے کے قابل بنائے گی۔"

• 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/magnetic-monopoles-appear-in-haematite/