حال ہی میں یونیورسٹی آف برٹش کولمبیا نے انتہائی بالائے بنفشی لیزر ماخذ کی ایک نئی قسم تیار کی ہے جو وقت کے حل شدہ روشنی کے اخراج کی طیف سازی کو نافذ کرتی ہے، جو الیکٹرون کے بکھرنے کے عمل کو انتہائی تیز رفتار وقت میں تصور کر سکتی ہے۔
آپٹیکل اخراج طیف بینی فریم کے لحاظ سے فریم ریکارڈ کر سکتی ہے کہ الیکٹرون کس طرح ٹھوس میں کچھ جوہری ارتعاشکے ساتھ تعامل کرتے ہیں، کچھ مواد میں مزاحمت پیدا کرنے کے عمل کو پکڑتے ہیں، اور دیگر مواد میں سپر کنڈکٹیوٹی اور دیگر میکروسکوپک کوانٹم مظاہر پیدا کرنے کے عمل کو پکڑتے ہیں۔ ارتعاش اور الیکٹرون کے درمیان بکھرنے والے واقعات کو فونون کہا جاتا ہے، جو الیکٹرون کو سمت اور توانائی تبدیل کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔ یہ الیکٹرون فون نعامل مادے کے بہت سے عجیب مراحل کی بنیاد ہے۔
محققین نے کہا کہ الیکٹرون جس طرح تعامل کرتے ہیں اور ان کا خوردبینی ماحول تمام ٹھوس کی خصوصیات کا تعین کرتا ہے۔ ایک بار جب ہم مادوں کی خصوصیات کا تعین کرنے والے اہم خوردبینی تعاملات کا تعین کر لیں تو ہم تعاملات کو بڑھانے یا کم کرنے کے طریقے تلاش کر سکتے ہیں جس سے مفید الیکٹرون حاصل ہو سکتے ہیں۔ کارکردگی.
محققین اپنے معمول کے توازن کے ماحول سے انفرادی الیکٹرون کو پرجوش کرنے کے لئے انتہائی مختصر لیزر دالوں کا استعمال کرتے ہیں؛ اس کے بعد ایک ٹریلین پوائنٹس سے زیادہ ٹائم اسکیل پر ارد گرد کے ایٹموں سے تیزی سے بکھرنے والے الیکٹرون کو پکڑنے کے لئے ایک سیکنڈ تیز رفتار ہے، ایک سیکنڈ لیزر پلس، کیمرے کا شٹر استعمال کریں۔ محققین کا کہنا تھا کہ "ہماری ڈیوائس کی زیادہ حساسیت کی وجہ سے ہم براہ راست پیمائش کر سکتے ہیں کہ الیکٹرون پہلی بار مخصوص جوہری ارتعاش یا فون کے ساتھ کس طرح پرجوش تعامل کرتے ہیں۔"
محققین نے گریفائیٹ پر تجربات کیے، وقت اور زاویہ حل شدہ فوٹو ایمیشن اسپیکٹرواسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے گریفائیٹ میں الیکٹرون کو پرجوش کیا اور فون جاری کرتے ہوئے ان کی تنزلی کی نگرانی کی۔ زوال کے عمل کا وقت مستقل الیکٹرون فونون کپلنگ کے لئے براہ راست معلومات فراہم کرتا ہے جو تجرباتی نظام میں ہوتا ہے۔ محققین کا کہنا ہے کہ مزاحمت پیدا کرنے والا بکھرنے کا عمل نینو الیکٹرانکس کے شعبے میں کاربن پر مبنی الیکٹرانکس کے اطلاق کو محدود کر سکتا ہے۔
الیکٹرون اور ایٹم وں کے درمیان تعامل کو کنٹرول کرنا سپر کنڈکٹر سمیت کوانٹم مواد کے اطلاق کے لئے اہم ہے۔ سپر کنڈکٹر ایم آر آئی مشینوں اور تیز رفتار مقناطیسی لیویٹیشن ٹرینوں میں استعمال کیے جاتے ہیں، اور مستقبل میں توانائی کی ترسیل کے لئے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ پروفیسر اینڈریا دماسیلی نے کہا: "ان جدید ترین ٹیکنالوجیز کا اطلاق کرتے ہوئے اب ہم اعلی درجہ حرارت کی سپر کنڈکٹیوٹی اور کوانٹم مادے کے بہت سے دیگر دلکش مظاہر کے اسرار کو بے نقاب کرنے والے ہیں۔"
(برٹش کولمبیا یونیورسٹی کی اہم تصاویر)
