کاگوم ایک ایسا مواد ہے جس کی ساخت کا نام جاپانی ٹوکری بنانے کی روایتی تکنیک کے نام پر رکھا گیا ہے۔ بنائی سے مسدس کا ایک نمونہ بنتا ہے جس کی سرحد مثلث ہوتی ہے اور اس کے برعکس۔ کاگوم دھاتوں میں، ایٹم کی ترتیب بنائی کے پیٹرن کی نقل کرتی ہے۔ اس خاصیت کی وجہ سے مادہ میں الیکٹران مختلف طریقے سے برتاؤ کرتے ہیں۔
امریکی محکمہ توانائی کے سائنسدان ایمز نیشنل لیبارٹری اور اوک ریس قومی لیبارٹری نے حال ہی میں کاگوم پرتوں والے ٹاپولوجیکل مقناطیس TbMn6Sn6 میں مقناطیسی تعاملات دریافت کیے ہیں۔ یہ دریافت اپنی مرضی کے مطابق کرنے کا باعث بن سکتی ہے کہ ان مواد کے ذریعے الیکٹران کیسے بہہ جاتے ہیں۔
سائنسدانوں نے مواد اور اس کی مقناطیسی خصوصیات کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے TbMn6Sn6 کی گہرائی سے تحقیقات کی۔ یہ نتائج کوانٹم کمپیوٹنگ، مقناطیسی اسٹوریج میڈیا، اور اعلی صحت سے متعلق سینسر میں مستقبل کی تکنیکی ترقی کو متاثر کر سکتے ہیں۔
ایمز لیب کے سائنسدان اور پروجیکٹ لیڈر روب میک کیوینی نے وضاحت کی کہ ٹاپولوجیکل مواد نے کہا، "ان مواد کی جالی بنانے کے لیے مقناطیسی ایٹموں کا استعمال، جیسے TbMn6Sn6 میں Mn، ٹاپولوجیکل خصوصیات کو پیدا کرنے میں مزید مدد کر سکتا ہے۔ ان کی ایک خاص خاصیت ہے جہاں کے زیر اثر ہے۔ مقناطیسیزم، آپ مواد کے کنارے پر بہنے والے دھارے حاصل کر سکتے ہیں، جو کہ ضائع نہیں ہوتے، جس کا مطلب ہے کہ الیکٹران بکھرتے نہیں ہیں، اور وہ توانائی کو ختم نہیں کرتے ہیں۔"
سائنسدانوں نے خاص طور پر TbMn6Sn6 میں مقناطیسیت کا تعین کیا۔ اپنے تجزیے کے لیے، انھوں نے اپنا تجزیہ کرنے کے لیے Oak Ridge Spallation Neutron Source سے جمع کیے گئے حسابات اور نیوٹران بکھرنے والے ڈیٹا کا استعمال کیا۔
ایمز لیب میں پوسٹ ڈاک ریسرچ ایسوسی ایٹ اور پروجیکٹ ٹیم کے رکن سائمن ریبرولس نے وضاحت کی، "ٹیم نے جو تجرباتی تکنیک استعمال کی۔ اس تکنیک میں نیوٹران کے ذرات کا ایک شہتیر شامل ہوتا ہے جس کا استعمال جانچنے کے لیے کیا جاتا ہے کہ مقناطیسی ترتیب کتنی سخت ہے۔ مواد میں موجود مختلف مقناطیسی تعاملات کی نوعیت اور طاقت کو اس تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے نقشہ بنایا جا سکتا ہے۔
میک کیوینی نے کہا، "TbMn6Sn6 میں تہوں یا مایوس مقناطیسیت کے درمیان مسابقتی تعاملات ہیں۔ "لہذا نظام کو سمجھوتہ کرنا ہوگا۔ عام طور پر، اس کا مطلب یہ ہے کہ اگر آپ اس پر زور دیتے ہیں، تو آپ اسے مختلف کام کرنے کے لیے حاصل کر سکتے ہیں۔ لیکن ہم نے اس مواد میں پایا کہ اگرچہ وہ مسابقتی تعاملات موجود ہیں، دیگر تعاملات غالب ہیں۔
Riberolles نے کہا, "یہ شائع ہونے والی TbMn6Sn6 کی مقناطیسی خصوصیات کی پہلی تفصیلی تحقیقات ہے۔ تحقیق میں، یہ ہمیشہ دلچسپ ہوتا ہے جب آپ کو پتہ چلتا ہے کہ آپ کوئی نئی چیز سمجھتے ہیں، یا آپ کسی ایسی چیز کی پیمائش کرتے ہیں جو پہلے نہیں دیکھی گئی، یا جزوی طور پر یا مختلف طریقے سے سمجھی گئی۔
McQueeney اور Riberolles نے وضاحت کی کہ ان کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ مواد کو مخصوص مقناطیسی خصوصیات کے لیے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، Tb کو مختلف نایاب زمینی عنصر کے لیے تبدیل کر کے، جو کمپاؤنڈ کی مقناطیسیت کو بدل دے گا۔ یہ بنیادی تحقیق کاگوم دھاتوں کی دریافت میں مسلسل ترقی کی راہ ہموار کرتی ہے۔
جرنل حوالہ:
- SXM Riberolles et al.، Topological Ferrimagnet TbMn6Sn6 میں کم درجہ حرارت کا مقابلہ مقناطیسی توانائی کے پیمانے، جسمانی جائزہ X (2022)۔ ڈی او آئی: 10.1103/PhysRevX.12.021043
