អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបោះជំហានឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតឧបករណ៍ដ៏មានឥទ្ធិពលដែលប្រើខ្សែម៉ាញេទិក គិតថ្លៃដោយបង្កើតវត្ថុចម្លងបីវិមាត្រដំបូងគេដែលគេស្គាល់ថាជាទឹកកកបង្វិល។
សមា្ភារៈទឹកកកបង្វិលគឺមិនធម្មតាខ្លាំងណាស់ព្រោះវាមានចំណុចខ្វះខាតដែលមានលក្ខណៈដូចជាបង្គោលតែមួយនៃមេដែក។
មេដែកប៉ូលតែមួយទាំងនេះ ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាម៉ូណូប៉ូលម៉ាញ៉េទិច មិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិទេ។នៅពេលដែលរាល់វត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានកាត់ជាពីរ វាតែងតែបង្កើតមេដែកថ្មីមួយជាមួយនឹងប៉ូលខាងជើង និងខាងត្បូង។
អស់ជាច្រើនទស្សវត្សរ៍មកហើយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសម្លឹងមើលទៅឆ្ងាយ និងទូលំទូលាយសម្រាប់ភស្តុតាងនៃធម្មជាតិកើតឡើងម៉ាញេទិក monopoles ក្នុងក្តីសង្ឃឹមនៃការដាក់ជាក្រុមនៃកម្លាំងមូលដ្ឋាននៃធម្មជាតិទៅជាទ្រឹស្តីនៃអ្វីគ្រប់យ៉ាង ដោយដាក់រូបវិទ្យាទាំងអស់នៅក្រោមដំបូលតែមួយ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ អ្នករូបវិទ្យាបានគ្រប់គ្រងដើម្បីផលិតកំណែសិប្បនិម្មិតនៃម៉ូណូប៉ូលម៉ាញ៉េទិច តាមរយៈការបង្កើតវត្ថុធាតុទឹកកកពីរវិមាត្រ។
រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះបានបង្ហាញដោយជោគជ័យនូវម៉ូណូប៉ូលម៉ាញេទិក ប៉ុន្តែវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការទទួលបានរូបវិទ្យាដូចគ្នានៅពេលដែលសម្ភារៈត្រូវបានបង្ខាំងនៅក្នុងយន្តហោះតែមួយ។ជាការពិតណាស់ វាគឺជាធរណីមាត្របីវិមាត្រជាក់លាក់នៃបន្ទះទឹកកក spin-ice ដែលជាគន្លឹះនៃសមត្ថភាពមិនធម្មតារបស់វាក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធតូចៗដែលធ្វើត្រាប់តាម។ម៉ាញេទិកផ្តាច់មុខ។
នៅក្នុងការសិក្សាថ្មីមួយដែលបានចេញផ្សាយនៅថ្ងៃនេះនៅក្នុង Nature Communications ក្រុមដែលដឹកនាំដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យ Cardiff បានបង្កើតការចម្លង 3D ដំបូងបង្អស់ដែលមិនធ្លាប់មាននៃសម្ភារៈទឹកកកដោយប្រើប្រភេទស្មុគ្រស្មាញនៃការបោះពុម្ព 3D និងដំណើរការ។
ក្រុមការងារបាននិយាយថា បច្ចេកវិទ្យាបោះពុម្ព 3D បានអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេកែសម្រួលធរណីមាត្រនៃផ្ទាំងទឹកកកសិប្បនិមិត្ត ដែលមានន័យថាពួកគេអាចគ្រប់គ្រងវិធីដែលមេដែកម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានបង្កើតឡើង និងផ្លាស់ទីជុំវិញប្រព័ន្ធនានា។
ការដែលអាចរៀបចំមេដែក monopole ខ្នាតតូចក្នុង 3D អាចបើកកម្មវិធីទាំងមូលដែលពួកគេនិយាយថា ចាប់ពីការផ្ទុកកុំព្យូទ័រដែលប្រសើរឡើងដល់ការបង្កើតបណ្តាញកុំព្យូទ័រ 3D ដែលធ្វើត្រាប់តាមរចនាសម្ព័ន្ធសរសៃប្រសាទនៃខួរក្បាលមនុស្ស។
"អស់រយៈពេលជាង 10 ឆ្នាំមកហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របាននិងកំពុងបង្កើតនិងសិក្សាទឹកកកសិប្បនិម្មិតជាពីរវិមាត្រ។តាមរយៈការពង្រីកប្រព័ន្ធបែបនេះទៅជាបីវិមាត្រ យើងទទួលបានតំណាងដ៏ត្រឹមត្រូវនៃរូបវិទ្យា monopole វិល-ទឹកកក ហើយអាចសិក្សាពីផលប៉ះពាល់នៃផ្ទៃ។
"នេះជាលើកដំបូងហើយដែលនរណាម្នាក់អាចបង្កើតការចម្លង 3D ពិតប្រាកដនៃទឹកកកបង្វិល តាមការរចនាលើមាត្រដ្ឋានណាណូ។"
ទឹកកក spin-ice ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើបច្ចេកទេស nanofabrication 3D ដ៏ទំនើប ដែលក្នុងនោះ nanowires តូចៗត្រូវបានដាក់ជាបួនស្រទាប់នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើ ដែលវាវាស់តិចជាងទទឹងសក់របស់មនុស្សទូទៅ។
មីក្រូទស្សន៍ប្រភេទពិសេសដែលគេស្គាល់ថាជាមីក្រូទស្សន៍កម្លាំងម៉ាញេទិក ដែលមានលក្ខណៈរសើបចំពោះមេដែក ត្រូវបានគេប្រើដើម្បីមើលឃើញបន្ទុកម៉ាញេទិកដែលមានវត្តមាននៅលើឧបករណ៍ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យក្រុមតាមដានចលនានៃមេដែកតែមួយបង្គោលឆ្លងកាត់រចនាសម្ព័ន្ធ 3D ។
លោកបណ្ឌិត Ladak បន្តថា៖ «ការងាររបស់យើងមានសារៈសំខាន់ ដោយសារវាបង្ហាញថា បច្ចេកវិទ្យាបោះពុម្ព 3D ខ្នាតណាណូអាចប្រើដើម្បីត្រាប់តាមវត្ថុធាតុដើមដែលជាធម្មតាត្រូវបានសំយោគតាមរយៈគីមីសាស្ត្រ។
“នៅទីបំផុត ការងារនេះអាចផ្តល់នូវមធ្យោបាយក្នុងការផលិតវត្ថុធាតុម៉ាញេទិកប្រលោមលោក ដែលលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់សម្ភារៈត្រូវបានកែសម្រួលដោយការគ្រប់គ្រងធរណីមាត្រ 3D នៃបន្ទះឈើសិប្បនិម្មិត។
“ឧបករណ៍ផ្ទុកម៉ាញេទិក ដូចជា ថាសរឹង ឬឧបករណ៍អង្គចងចាំដែលអាចចូលដំណើរការដោយចៃដន្យម៉េញ៉ទិក គឺជាតំបន់មួយផ្សេងទៀតដែលអាចត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដោយរបកគំហើញនេះ។ដោយសារឧបករណ៍បច្ចុប្បន្នប្រើតែពីរក្នុងចំណោមវិមាត្រទាំងបីដែលអាចប្រើបាន នេះកំណត់ចំនួនព័ត៌មានដែលអាចរក្សាទុកបាន។ដោយសារ monopoles អាចផ្លាស់ទីជុំវិញបន្ទះ 3D ដោយប្រើដែនម៉ាញេទិក វាអាចបង្កើតឧបករណ៍ផ្ទុក 3D ពិតប្រាកដដោយផ្អែកលើបន្ទុកម៉ាញេទិក។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៨ ឧសភា ២០២១