वैज्ञानिकों ने शक्तिशाली उपकरणों के निर्माण की दिशा में एक कदम बढ़ाया है जोचुंबकीय स्पिन-आइस नामक पदार्थ की पहली त्रि-आयामी प्रतिकृति बनाकर आवेश को बढ़ाया गया।
स्पिन बर्फ सामग्री अत्यंत असामान्य होती है क्योंकि उनमें तथाकथित दोष होते हैं जो चुंबक के एकल ध्रुव की तरह व्यवहार करते हैं।
ये एकल ध्रुव चुम्बक, जिन्हें चुम्बकीय एकध्रुव भी कहा जाता है, प्रकृति में मौजूद नहीं होते; जब प्रत्येक चुम्बकीय पदार्थ को दो भागों में काटा जाता है तो यह हमेशा उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव वाला एक नया चुम्बक बनाता है।
दशकों से वैज्ञानिक प्राकृतिक रूप से घटित होने वाले जीवों के प्रमाणों की दूर-दूर तक तलाश कर रहे हैं।चुंबकीय अंततः प्रकृति की मौलिक शक्तियों को तथाकथित सब कुछ के सिद्धांत में समूहित करने की आशा में एकाधिकार, समस्त भौतिकी को एक छत के नीचे लाकर।
हालाँकि, हाल के वर्षों में भौतिकविदों ने द्वि-आयामी स्पिन-आइस पदार्थों के निर्माण के माध्यम से चुंबकीय मोनोपोल के कृत्रिम संस्करण का उत्पादन करने में कामयाबी हासिल की है।
आज तक इन संरचनाओं ने चुंबकीय मोनोपोल का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया है, लेकिन जब पदार्थ एक ही तल तक सीमित हो, तो समान भौतिकी प्राप्त करना असंभव है। वास्तव में, स्पिन-आइस जाली की विशिष्ट त्रि-आयामी ज्यामिति ही इसकी असामान्य क्षमता की कुंजी है, जो सूक्ष्म संरचनाओं का निर्माण करती है जो इसकी नकल करती हैं।चुंबकीयमोनोपोल.
नेचर कम्युनिकेशंस में आज प्रकाशित एक नए अध्ययन में, कार्डिफ़ विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में एक टीम ने परिष्कृत प्रकार की 3डी प्रिंटिंग और प्रसंस्करण का उपयोग करके स्पिन-आइस सामग्री की पहली 3डी प्रतिकृति बनाई है।
टीम का कहना है कि 3डी प्रिंटिंग तकनीक ने उन्हें कृत्रिम स्पिन-आइस की ज्यामिति को अनुकूलित करने की अनुमति दी है, जिसका अर्थ है कि वे चुंबकीय मोनोपोल के निर्माण और प्रणालियों में उनके घूमने के तरीके को नियंत्रित कर सकते हैं।
वे कहते हैं कि 3डी में मिनी मोनोपोल चुम्बकों को संचालित करने में सक्षम होने से अनुप्रयोगों की एक पूरी श्रृंखला खुल सकती है, जिसमें उन्नत कंप्यूटर भंडारण से लेकर मानव मस्तिष्क की तंत्रिका संरचना की नकल करने वाले 3डी कंप्यूटिंग नेटवर्क का निर्माण शामिल है।
कार्डिफ़ विश्वविद्यालय के भौतिकी एवं खगोल विज्ञान विद्यालय के प्रमुख लेखक डॉ. सैम लाडक ने कहा, "पिछले दस वर्षों से वैज्ञानिक दो आयामों में कृत्रिम स्पिन-आइस का निर्माण और अध्ययन कर रहे हैं। ऐसी प्रणालियों को त्रि-आयामों तक विस्तारित करके, हम स्पिन-आइस मोनोपोल भौतिकी का अधिक सटीक प्रतिनिधित्व प्राप्त करते हैं और सतहों के प्रभाव का अध्ययन करने में सक्षम होते हैं।"
"यह पहली बार है कि कोई भी व्यक्ति नैनोस्केल पर स्पिन-आइस की सटीक 3D प्रतिकृति बनाने में सक्षम हुआ है।"
कृत्रिम स्पिन-आइस का निर्माण अत्याधुनिक 3डी नैनोफैब्रिकेशन तकनीक का उपयोग करके किया गया, जिसमें छोटे नैनोवायरों को एक जालीदार संरचना में चार परतों में रखा गया, जिसकी कुल चौड़ाई मानव बाल की चौड़ाई से भी कम थी।
इसके बाद, उपकरण पर उपस्थित चुंबकीय आवेशों को देखने के लिए एक विशेष प्रकार की सूक्ष्मदर्शी, जिसे चुंबकीय बल सूक्ष्मदर्शी कहा जाता है, का उपयोग किया गया, जो चुंबकत्व के प्रति संवेदनशील होती है, जिससे टीम को 3D संरचना में एकल-ध्रुव चुंबकों की गति को ट्रैक करने में सहायता मिली।
डॉ. लाडक ने आगे कहा, "हमारा काम महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दर्शाता है कि नैनोस्केल 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग उन सामग्रियों की नकल करने के लिए किया जा सकता है जिन्हें आमतौर पर रसायन विज्ञान के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है।"
"अंततः, यह कार्य नवीन चुंबकीय मेटामटेरियल्स के उत्पादन का साधन प्रदान कर सकता है, जहां कृत्रिम जाली की 3D ज्यामिति को नियंत्रित करके सामग्री के गुणों को समायोजित किया जाता है।
"चुंबकीय भंडारण उपकरण, जैसे हार्ड डिस्क ड्राइव या चुंबकीय रैंडम एक्सेस मेमोरी उपकरण, एक और क्षेत्र है जिस पर इस सफलता का व्यापक प्रभाव पड़ सकता है। चूँकि वर्तमान उपकरण उपलब्ध तीन आयामों में से केवल दो का ही उपयोग करते हैं, इससे संग्रहीत की जा सकने वाली जानकारी की मात्रा सीमित हो जाती है। चूँकि मोनोपोल को चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके 3D जाली के चारों ओर घुमाया जा सकता है, इसलिए चुंबकीय आवेश पर आधारित एक वास्तविक 3D भंडारण उपकरण बनाना संभव हो सकता है।"
पोस्ट करने का समय: 28 मई 2021