زیورخ میں یونیورسٹی آف باسل اور ای ٹی ایچ کے محققین نے لیزر بیم کا استعمال کرتے ہوئے ایک خاص فیرو میگنیٹ کی قطبیت کو تبدیل کرنے میں کامیابی حاصل کی ہے۔ مستقبل میں، یہ طریقہ روشنی کے ساتھ قابل اطلاق الیکٹرانک سرکٹس بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
فیرو میگنیٹ میں، مشترکہ قوتیں کام کر رہی ہیں۔ کمپاس کی سوئی شمال کی طرف اشارہ کرنے کے لیے یا فرج کے دروازے سے چپکنے کے لیے فریج کے مقناطیس کے لیے، ان کے اندر لاتعداد الیکٹران گھومتے ہیں، جن میں سے ہر ایک صرف ایک چھوٹا سا مقناطیسی میدان بناتا ہے، سب کو ایک ہی سمت میں لائن لگانے کی ضرورت ہے۔ یہ گھماؤ کے درمیان تعاملات کے ذریعے ہوتا ہے، جو فیرو میگنیٹ کے اندر خراب تھرمل حرکت سے زیادہ مضبوط ہونا چاہیے۔ اگر مواد کا درجہ حرارت ایک اہم قدر سے کم ہے، تو یہ فیرو میگنیٹک ہو جاتا ہے۔
اس کے برعکس، فیرو میگنیٹ کی قطبیت کو تبدیل کرنے کے لیے، کسی کو عام طور پر پہلے اسے اس کے اہم درجہ حرارت سے اوپر گرم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ الیکٹران گھماؤ پھر اپنے آپ کو دوبارہ ترتیب دے سکتا ہے، اور ٹھنڈا ہونے کے بعد، فیرو میگنیٹ کا مقناطیسی میدان بالآخر ایک مختلف سمت کی طرف اشارہ کرتا ہے۔
یونیورسٹی آف باسل میں پروفیسر ڈاکٹر ٹوماسز سمولینسکی اور زیورخ میں ای ٹی ایچ میں پروفیسر ڈاکٹر اتاچ امامو اولو کی قیادت میں محققین کی ایک ٹیم اب بغیر کسی حرارت کے صرف روشنی کا استعمال کرتے ہوئے ایسی ری-تجارت لانے میں کامیاب ہو گئی ہے-۔ انہوں نے اپنے نتائج شائع کیے ہیں۔فطرت.
تعاملات اور ٹوپولوجی
امام اولو کہتے ہیں، "ہمارے کام کے بارے میں جو بات دلچسپ ہے وہ یہ ہے کہ ہم جدید کنڈینسڈ مادّہ کی طبیعیات میں تین بڑے موضوعات کو ایک ہی تجربے میں یکجا کرتے ہیں: الیکٹران، ٹوپولوجی اور ڈائنامیکل کنٹرول کے درمیان مضبوط تعامل،" امامو اوغلو کہتے ہیں۔
اس کو حاصل کرنے کے لیے، محققین نے ایک خاص مواد استعمال کیا جس میں دو ویفر- نامیاتی سیمی کنڈکٹر مولیبڈینم ڈیٹیلورائیڈ کی پتلی تہوں پر مشتمل تھا، جو ایک دوسرے کے حوالے سے قدرے مڑی ہوئی ہیں۔
اس طرح کے مواد میں،-کہلانے والی ٹاپولوجیکل حالتیں بن سکتی ہیں۔ سیدھے الفاظ میں، ٹاپولوجیکل ریاستوں کی خصوصیات اس بنیاد پر کی جا سکتی ہیں کہ وہ کیسی نظر آتی ہیں: ایک گیند (کوئی سوراخ نہیں) یا ڈونٹ (ایک سوراخ)۔ اہم بات یہ ہے کہ گیند کو ایک سادہ اخترتی کے ذریعے ڈونٹ میں تبدیل نہیں کیا جا سکتا، جس کا مطلب ہے کہ ٹاپولوجیکل ریاستیں غیر واضح اور مستقل طور پر بیان کی گئی ہیں۔
Smoleński اور Imamoğlu کے تعاون سے زیر نگرانی نئے تجربات میں، الیکٹران کو ایسی ٹاپولوجیکل حالتوں کے درمیان ٹیون کیا جا سکتا ہے جو موصل اور دھاتی حالتیں چل رہی ہیں۔ قابل ذکر بات یہ ہے کہ تعاملات دونوں ریاستوں میں الیکٹران کے گھماؤ کو ایک دوسرے کے متوازی سیدھ میں لانے کا سبب بنتے ہیں، مواد کو فیرو میگنیٹ میں بدل دیتے ہیں۔
"ہمارا بنیادی نتیجہ یہ ہے کہ ہم گھماؤ کی اجتماعی واقفیت کو تبدیل کرنے کے لیے لیزر پلس کا استعمال کر سکتے ہیں،" اولیور ہوبر کہتے ہیں، پی ایچ ڈی۔ ETH کا طالب علم، جس نے اپنے ساتھی Kilian Kuhlbrodt اور Tomasz Smoleński کے ساتھ مل کر تجربات کیے تھے۔ کچھ سال پہلے، یہ پہلے ہی واحد الیکٹران کے لیے کیا جا چکا تھا، لیکن اب پورے فیرو میگنیٹ کی "سوئچنگ" یا قطبیت کی تبدیلی حاصل کر لی گئی ہے۔
"یہ سوئچنگ مستقل تھی اور اس کے علاوہ، ٹوپولوجی سوئچنگ کی حرکیات کو متاثر کرتی ہے،" Smoleński کہتے ہیں۔
سائنس، ٹیک، اور اسپیس میں جدید ترین دریافت کریں۔100,000 سبسکرائبرزجو روزانہ کی بصیرت کے لیے Phys.org پر انحصار کرتے ہیں۔ ہمارے مفت نیوز لیٹر کے لیے سائن اپ کریں اور اہم پیش رفتوں، اختراعات اور تحقیق کے بارے میں اپ ڈیٹس حاصل کریں-روزانہ یا ہفتہ وار.
سبسکرائب کریں۔
فیرو میگنیٹ کا متحرک کنٹرول
اس طرح، لیزر پلس کو نئی باؤنڈری لائنیں کھینچنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جس کے اندر ٹاپولوجیکل فیرو میگنیٹک حالت واقع ہوتی ہے۔ یہ بار بار کیا جا سکتا ہے، تاکہ ٹاپولوجیکل اور فیرو میگنیٹک خصوصیات کا متحرک کنٹرول ممکن ہو۔
یہ دکھانے کے لیے کہ چھوٹے فیرو میگنیٹ، جس کا سائز صرف چند مائیکرو میٹر ہے، نے حقیقت میں اپنی قطبیت کو تبدیل کر دیا تھا، محققین نے ایک سیکنڈ، بہت کمزور لیزر بیم کی عکاسی کی پیمائش کی۔ اس عکاسی نے الیکٹران کے گھماؤ کی واقفیت کا انکشاف کیا۔
"مستقبل میں، ہم اپنا طریقہ استعمال کرنے کے قابل ہو جائیں گے تاکہ آپٹیکلی طور پر ایک چپ پر صوابدیدی اور موافقت پذیر ٹاپولوجیکل سرکٹس لکھ سکیں،" Smoleński کہتے ہیں۔ اس نقطہ نظر کو پھر چھوٹے انٹرفیرو میٹر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جس کے ساتھ انتہائی چھوٹے برقی مقناطیسی شعبوں کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔
