ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਪਦਾਰਥ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਵਿਦੇਸ਼ੀ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ (ਚੁੰਬਕਵਾਦ) ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਟਿਊਨਿੰਗ ਕੁਝ ਆਪਟੀਕਲ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਉਪਯੋਗੀ ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਕਿ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਤੇ, ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕਿਸਮ ਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਇਨਸੁਲੇਟਰ ਦੇ ਉੱਪਰਲੀ ਤੇ ਹੇਠਲੀ ਪਰਤ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਜ਼, ਜਿਸ ਨੂੰ ਐਂਟੀ–ਫੈਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਐਕਸੀਅਨ ਇਨਸੁਲੇਟਰ ਕਹਿੰਦੇ ਹਨ, ਅਚਾਨਕ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਘੁੰਮਦੇ ਹਨ। ਹਾਲ ਲੇਅਰ ਇਫੈਕਟ ਨਾਂਅ ਦੀ ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਅਜਿਹੀ ਸਮਗਰੀ ਦੀ ਚੁੰਬਕਤਾ ਨੂੰ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਖੇਤਰ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਕਾਬੂ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀ ਹੈ; ਜਿਸ ਨਾਲ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਉਪਯੋਗਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਚੁੰਬਕਤਾ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਟਿਊਨਿੰਗ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਐਂਟੀ-ਫੇਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਐਕਸੀਅਨ ਇਨਸੂਲੇਟਰ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਅਜੀਬ ਸਥਿਤੀ ਹੈ, ਜੋ ਦਹਾਕਿਆਂ ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਪਰ ਅੱਜ ਤੱਕ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ ਤੇ ਲੁਕੀ ਹੋਈ ਹੈ। ਮੈਂਗਨੀਜ਼ ਬਿਸਮਥ ਟੈਲੁਰਾਈਡ (MnBi2Te4) ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਲੜੀ ਐਂਟੀ–ਫੈਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਐਕਸੀਅਨ ਇੰਸੂਲੇਟਰਜ਼ ਦੀ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਵਰਗ ਵਜੋਂ ਉੱਭਰੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨੀ ਇਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਵਧੇਰੇ ਨਵੀਨ ਕਿਸਮ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਵਰਤਣ ਲਈ ਇਸ ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ।

ਆਈਆਈਟੀ ਕਾਨਪੁਰ ਦੀ ਇੱਕ ਟੀਮ ਨੇ ਮੈੰਗਨੀਜ਼ ਬਿਸਮਥ ਟੈਲੁਰਾਈਡ ਐਮਐਨਬੀ2ਟੀ4 (MnBi2Te4) ਤੈਹਾਂ ਨਾਲ ਬਣੇ ਕੁਝ ਨੈਨੋਮੀਟਰ ਮੋਟੇ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ 'ਲੇਅਰ ਹਾਲ ਇਫੈਕਟ' ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਅਚਾਨਕ ਹੀ ਲੱਭੀ ਹੈ। ਹਾਲ ਇਫੈਕਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ’ਚ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਵਾਪਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਇਹ ਖੋਜ ‘ਨੇਚਰ ਜਰਨਲ’ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਤ ਇੱਕ ਪੇਪਰ ਰਾਹੀਂ ਸਾਹਮਣੇ ਆਈ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਅਣਹੋਂਦ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲੀਨ ਠੋਸ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗਤੀ ਦੀ 'ਜਿਓਮੈਟਰੀ' ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਅਮਿਤ ਅਗਰਵਾਲ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਾਲੀ ਆਈਆਈਟੀ ਕਾਨਪੁਰ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ ਤੇ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਕਿਸਮ ਦਾ ਹਾਲ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇਖਿਆ ਜਿਸ ਨੂੰ ‘ਲੇਅਰ ਹਾਲ ਇਫੈਕਟ’ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉਪਕਰਣ ਦੀ ਉਪਰਲੀ ਅਤੇ ਹੇਠਲੀ ਪਰਤ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਕਰੰਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲਜ਼ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਇੱਕ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਦੁਆਰਾ ਸੰਭਵ ਹੋਇਆ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਈਆਈਟੀ ਕਾਨਪੁਰ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਦੇਖਿਆ ਕਿ MnBi2Te4 ਦੀ ਚੁੰਬਕੀ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਜੋੜੇ ਹੋਏ ਚੁੰਬਕੀ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਖੇਤਰ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਬਦਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ; ਜਿਸ ਨੂੰ ‘ਐਕਸੀਅਨ ਫੀਲਡ’ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ, ਸਾਇੰਸ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਅਤੇ ਰਿਸਰਚ ਬੋਰਡ (ਐਸਈਆਰਬੀ – SERB) ਤੇ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿਭਾਗ (ਡੀਐਸਟੀ) ਦੁਆਰਾ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੈ, ਐਕਸੀਓਨਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਕਪਲਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ MnBi2Te4 ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਅਨੋਖੀ ਆਵਾਜਾਈ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਲਈ ਖੇਤਰ ਖੋਲ੍ਹਦਾ ਹੈ।

ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਲਿੰਕ: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03679-w

ਹੋਰ ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ, ਪ੍ਰੋਫ਼ਸਰ ਅਮਿਤ ਅਗਰਵਾਲ (amitag@iitk.ac.in) ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

*****

ਐੱਸਐੱਨਸੀ / ਟੀਐੱਮ / ਆਰਆਰ