جب شاٹ شور کی بات آتی ہے تو عجیب دھات خاموش رہتی ہے - فزکس ورلڈ

امریکہ اور آسٹریا کے محققین کے مطابق، شور کی پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ "عجیب دھات" مجرد چارج کیریئرز کے ذریعے بجلی نہیں چلاتی ہے۔ ڈوگ نیٹلسن رائس یونیورسٹی میں،  سلکے پاسچن ویانا کی ٹیکنیکل یونیورسٹی میں اور ساتھیوں نے ایک عجیب دھات سے بنے نانوائرز میں شاٹ شور کی کم سطح کی پیمائش کی ہے۔ ان کی دریافت ان دلچسپ مواد میں تحقیق کا ایک نیا شعبہ کھول سکتی ہے۔

1950 کی دہائی سے، فرمی مائع تھیوری نے زیادہ تر دھاتوں میں ترسیل الیکٹران کے رویے کو بیان کرنے کا ایک بہت اچھا کام کیا ہے۔ نظریہ کے مطابق، برقی کرنٹ quasiparticles کی حرکت کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں، جو کہ ترسیلی الیکٹرانوں کے اجتماعی اتیجیت ہیں جو ذرات کی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ ایک مفید مشابہت یہ ہے کہ ہجوم میں ایک شخص کی حرکت میں آس پاس کے لوگوں کی حرکت بھی شامل ہوتی ہے - جو راستے سے ہٹ جاتے ہیں اور حرکت کے نتیجے میں رہ جانے والے خلا کو پر کرتے ہیں۔

اپنی کامیابی کے نتیجے میں، فرمی مائع تھیوری نے عام دھاتوں کے "معیاری ماڈل" کا غیر رسمی عنوان حاصل کیا ہے۔ لیکن پارٹیکل فزکس کے معیاری ماڈل کی طرح، یہ نظریہ اپنی حدود کے لیے جانا جاتا ہے۔

نیٹلسن بتاتے ہیں کہ "گزشتہ 40 سالوں میں خاص طور پر، یہ واضح ہو گیا ہے کہ ایسی دھاتیں ہیں جو فرمی مائع تصویر کے مطابق نہیں لگتی ہیں، اور ان میں سے بہت سے ایک جیسی خصوصیات رکھتے ہیں،" نیٹلسن بتاتے ہیں۔

جرات مندانہ دلائل

نیٹلسن کا کہنا ہے کہ "اس بات پر بہت بحث ہوئی ہے کہ آیا ان عجیب دھاتوں کے پیچھے ایک متحد تصویر ہے، اور کچھ جرات مندانہ دلائل نے پیش گوئی کی ہے کہ کواس پارٹیکلز ان نظاموں میں چارج کے بہاؤ کی صحیح وضاحت نہیں ہو سکتی ہیں،" نیٹلسن کہتے ہیں۔

ان کے مطالعہ میں، ٹیم نے تحقیقات کی کہ آیا ایک عجیب دھات میں شاٹ شور کی پیمائش ان خیالات کو جانچنے کا ایک قابل اعتماد طریقہ ہو سکتا ہے. شاٹ شور عام دھاتوں میں ہوتا ہے کیونکہ کرنٹ مجرد quasiparticles کی طرف سے لے جاتا ہے. اس کا مطلب یہ ہے کہ کم کرنٹ پر، کواسی پارٹیکلز کی تعداد میں چھوٹے اتار چڑھاو ناپے ہوئے کرنٹ میں اتار چڑھاو کا باعث بنتے ہیں - اور ان اتار چڑھاو کو شاٹ نوائز کہا جاتا ہے۔

اگر quasiparticles واقعی عجیب دھاتوں سے غائب ہیں، نیٹلسن اور ساتھیوں نے یہ استدلال کیا کہ شاٹ شور بھی غائب ہونا چاہیے۔ اس خیال کو دریافت کرنے کے لیے، انہوں نے مرکب ytterbium dirhodium disilicide (YbRh) کے ساتھ تجربہ کیا۔₂Si₂)، جو سب سے زیادہ مطالعہ شدہ عجیب دھاتوں میں سے ایک ہے۔

الجھے گھماؤ

"یہ نظام دو مختلف فرمی مائع حالتوں کے درمیان منتقلی پر عجیب دھاتی ردعمل ظاہر کرتا ہے، ہر ایک مختلف موثر چارج کیریئرز کے ساتھ،" نیٹلسن بتاتے ہیں۔ اس حد کے قریب، پچھلے مطالعات سے پتا چلا ہے کہ الیکٹران چارجز اپنے گھماؤ کے ساتھ گہرے الجھ جاتے ہیں، بالآخر الیکٹران کواسی پارٹیکلز ختم ہو جاتے ہیں۔

ٹیم پہلی بار 1990 کی دہائی میں کیے گئے تجربات سے متاثر ہوئی، جس نے سونے سمیت متعدد عام دھاتوں سے بنے نانوائرز میں شاٹ شور کو احتیاط سے ناپا۔ یہ پیمائشیں فرمی مائع تھیوری کی پیشین گوئیوں سے قریب سے ملتی ہیں۔

اپنے تجربات میں، محققین نے YbRh کو فیشن بنانے کے لیے ایک نئی من گھڑت تکنیک کا استعمال کیا۔₂Si₂ nanowires، اور پھر پچھلے مطالعات میں استعمال ہونے والے اسی پیمائش کے طریقہ کار پر عمل کیا۔

غیر واضح خاموشی۔

"ہم نے پایا کہ YbRh میں شور ہے۔₂Si₂ تاریں سونے کی تاروں میں نظر آنے والی تاروں سے بہت کم ہیں،" نیٹلسن بتاتے ہیں۔ طویل YbRh میں دیگر پیمائشوں کے ذریعے₂Si₂ تاروں، ہم نے دکھایا ہے کہ بظاہر الیکٹران فونون بکھرنے سے اس نظام میں شور کو دبانے کی وضاحت نہیں ہو سکتی۔

عجیب دھاتیں ان کے راز کو ظاہر کرتی ہیں

ان کی پیمائش اس بات کا مضبوط ثبوت فراہم کرتی ہے کہ YbRh جیسی عجیب و غریب دھاتوں سے کواسی پارٹیکلز غائب ہیں۔₂Si₂. یہ کچھ طبیعیات دانوں کے دیرینہ شکوک و شبہات کی تائید کرتا ہے کہ فرمی مائع تھیوری اس بات کی مکمل تفصیل فراہم نہیں کر سکتی کہ دھاتیں کیسے عجیب و غریب سلوک کرتی ہیں۔

نیٹلسن کا کہنا ہے کہ "یہ بہت دلچسپ ہے۔ "اب یہ جانچنا ضروری ہے کہ آیا یہ دبے ہوئے شور کو دوسری عجیب دھاتوں میں دیکھا جاتا ہے، یا کیا ہم 'روایتی' اور دبے ہوئے شور کے درمیان عجیب و غریب دھات کے نظام کو اندر اور باہر کرتے ہوئے ٹیون کر سکتے ہیں۔" اگر یہ معاملہ ہے تو، یہ تحقیق کا ایک دلچسپ نیا شعبہ کھول سکتا ہے - ممکنہ طور پر غیر ملکی دھاتوں کے نئے خاندانوں کا باعث بھی بن سکتا ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ سائنس.

• 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/strange-metal-is-quiet-when-it-comes-to-shot-noise/