فیزنز غیر متوازن کرسٹل کی تھرمل چالکتا کو فروغ دیتے ہیں۔

فاسونز کے غیر ملکی تھرمل رویے کے بارے میں نئی ​​بصیرتیں - کواسی پارٹیکلز جو کہ غیر متوازن کرسٹل میں پائے جاسکتے ہیں - امریکہ میں طبیعیات دانوں نے حاصل کیے ہیں۔ کے ذریعے کیے گئے تجربات مائیکل منلی and colleagues at Oak Ridge National Laboratory in Tennessee have shown how these quasiparticles play an in important role in transporting heat through these unusual materials.

فیزون فونون نما کواسی پارٹیکلز ہوتے ہیں جو غیر متوازن کرسٹل میں ایٹموں کی اجتماعی حرکات سے پیدا ہوتے ہیں۔ یہ وہ مواد ہیں جنہیں دو یا دو سے زیادہ ذیلی خطوں کا استعمال کرتے ہوئے بیان کیا جا سکتا ہے، جہاں ذیلی خطوں کے متواتر وقفوں کے درمیان تناسب انٹیجرز نہیں ہوتے ہیں۔ فیزون کی تخلیق اور پھیلاؤ میں ذیلی جگہوں کے رشتہ دار واقفیت (یا مرحلے) میں تبدیلی شامل ہوتی ہے، اس وجہ سے کواسی پارٹیکل کا نام دیا گیا ہے۔

کرسٹل لائن مواد میں، فونون کہلانے والے کواسی پارٹیکلز اس وقت بنتے ہیں جب مادے میں جمع ہونے والی توانائی ایٹموں کو کمپن کرنے کا سبب بنتی ہے۔ پھر فونون اپنے ساتھ حرارت لے کر جالی کے ذریعے سفر کر سکتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، فونون اس میں ایک کردار ادا کرتے ہیں کہ مواد میں حرارت کی منتقلی کیسے کی جاتی ہے - خاص طور پر انسولیٹروں میں جہاں الیکٹرانوں کے ذریعہ تھوڑی گرمی چلائی جاتی ہے۔

کچھ عرصے سے، طبیعیات دانوں نے پیشن گوئی کی ہے کہ فاسونز کو غیر متوازن کرسٹل کے ذریعے حرارت کے بہاؤ کو بڑھانے میں کلیدی کردار ادا کرنا چاہیے۔ درحقیقت، فونونز کے برعکس، فاسون مواد کے اندر آواز کی رفتار سے زیادہ تیزی سے سفر کر سکتے ہیں اور انہیں فونونز سے کم بکھرنا چاہیے – ان دونوں کو ان کی حرارت لے جانے کی صلاحیتوں کو بڑھانا چاہیے۔

نامعلوم زندگی بھر

However, incommensurate crystals are rare in nature, so several key phason characteristics are still poorly understood. This includes the lifetimes of the quasiparticles and, consequently, the average distance they can travel before scattering off each other.

ان خصوصیات کو تلاش کرنے کے لیے، مینلی کی ٹیم نے فریسنوائٹ نامی ایک نامکمل کرسٹل کی جانچ کی۔ انہوں نے استعمال کرتے ہوئے غیر لچکدار نیوٹران بکھرنے کے تجربات کئے HYSPEC اوک رجز پر سپیکٹرومیٹر سپلیشن نیوٹران ماخذ (شکل دیکھیں)۔ نیوٹران اس طرح کے مطالعے کے لیے ایک مثالی تحقیقات ہیں کیونکہ وہ فونون اور فونون دونوں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ ٹیم نے مواد کی تھرمل چالکتا کی پیمائش بھی کی۔ ان کے تجربات نے اس بات کی تصدیق کی کہ فریسنائٹ کے ذریعے حرارت کے بہاؤ میں فیزون اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ درحقیقت، انھوں نے پایا کہ مواد کی تھرمل چالکتا میں فیزون کا حصہ کمرے کے درجہ حرارت پر فونونز کے مقابلے میں تقریباً 2.5 گنا زیادہ ہے۔

بڑے، عیب سے پاک quasicrystals 'خود شفا یابی' کے ذریعے بنائے جا سکتے ہیں

ٹیم نے پایا کہ phason کا مطلب مفت راستہ فونون یعنی مفت راستے سے تقریباً تین گنا لمبا ہے - جس کا تعلق phasons کی سپرسونک رفتار سے ہے۔ مزید برآں، fresnoite کی تھرمل چالکتا میں phason کی شراکت کمرے کے درجہ حرارت کے قریب ہوتی ہے، جو اس درجہ حرارت سے کہیں زیادہ ہے جس پر فونون کی شراکت کی چوٹی ہوتی ہے۔

مینلی اور ساتھیوں کو امید ہے کہ ان کی دریافتوں سے گرمی کے انتظام اور درجہ حرارت پر قابو پانے کے جدید ایپلی کیشنز میں فریسنوائٹ اور دیگر نامکمل کرسٹل کے لیے نئے مواقع کھل سکتے ہیں۔ مواد تھرمل لاجک سرکٹس میں بھی استعمال دیکھ سکتا ہے، جو گرمی کے بہاؤ کے ذریعے معلومات پہنچا سکتا ہے۔ اگر روایتی الیکٹرانکس کے ساتھ مربوط کیا جائے تو، اس طرح کے ہائبرڈ سسٹمز کو کھپت کے ذریعے ضائع ہونے والی حرارت کو ری سائیکل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اس طرح جدید کمپیوٹنگ سسٹم کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/phasons-boost-thermal-conductivity-of-incommensurate-crystals/