குறைக்கடத்தி தொழில்துறைக்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றமாக, குறைக்கடத்திகளில் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்தும் வழிமுறைகள் குறித்த புதிய நுண்ணறிவுகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெளியிட்டுள்ளனர். குறைக்கடத்திகளின் மின்னணு பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதில், ஒரு பெரிய பாய்ச்சலைக் குறிக்கும் இந்த ஆய்வு, மிகவும் திறமையான மின்னணு சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கான வாக்குறுதியைக் கொண்டுள்ளது.

குறைக்கடத்திகள் நவீன மின்னணுவியலின் முதுகெலும்பை உருவாக்குகின்றன, ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் கணினிகள் முதல், மேம்பட்ட மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் விண்வெளி தொழில்நுட்பங்கள் வரை, அனைத்தையும் இயக்குகின்றன. வேகமான, திறமையான மற்றும் நம்பகமான மின்னணு சாதனங்களுக்கான தேவை தொடர்ந்து வளர்ந்து வருவதால், புதிய குறைக்கடத்தி பொருட்களுக்கான தேடல் தீவிரமடைந்துள்ளது. ராக்சால்ட் குறைக்கடத்தியான ஸ்காண்டியம் நைட்ரைடு (எஸ்சிஎன்), அதன் உயர் வெப்ப நிலைத்தன்மை, வலிமை மற்றும் மின்னணு பண்புகள் காரணமாக, அடுத்த தலைமுறை மின்னணுவியலுக்கான நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளராக உருவெடுத்துள்ளது. இருப்பினும், அதன் திறன் இருந்தபோதிலும், மின்னணு சாதனங்களில் SCN-ன் நடைமுறை பயன்பாடு, அதன் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த எலக்ட்ரான் இயக்கம் காரணமாக தடைபட்டுள்ளது. இந்த முக்கிய காரணி குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் வேகம் மற்றும் செயல்திறனை பாதிப்பதுடன், எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் ஏன் குறைவாக உள்ளது என்பதை கண்டறிய ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆர்வமாக இருந்தனர்.

அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத் துறையின் (டி.எஸ்.டி) கீழ் இயங்கும் தன்னாட்சி நிறுவனமான பெங்களூரில் உள்ள ஜவஹர்லால் நேரு மேம்பட்ட அறிவியல் ஆராய்ச்சி மையத்தின் (ஜே.என்.சி.ஏ.எஸ்.ஆர்) விஞ்ஞானிகள், எஸ்.சி.என்-ல் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்தும் காரணிகளை ஆராய்ந்தனர். இணை பேராசிரியர் பிவாஸ் சஹா தலைமையிலான குழுவினரின் ஆராய்ச்சி, எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தைத் தடுப்பதுடன், அவற்றின் இயக்கத்தைக் குறைக்கவும் ஆதிக்கம் செலுத்தும் சிதறல் வழிமுறைகளை அடையாளம் கண்டு, பகுப்பாய்வு செய்வதில் கவனம் செலுத்தியது. தத்துவார்த்த பகுப்பாய்வு மற்றும் சோதனை சரிபார்ப்பு கலவையின் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பிட்ட சிதறல் வழிமுறைகளை சுட்டிக்காட்ட முடிந்தது. எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நீளமான ஆப்டிகல் ஃபோனான் முறைகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகள், பெரும்பாலும் ஃப்ரோஹ்லிச் இடைவினைகள் என விவரிக்கப்பட்டாலும், எஸ்.சி.என்-ன் எலக்ட்ரான் இயக்கத்திற்கு உள்ளார்ந்த மேல் எல்லையை அமைத்தாலும், அயனியாக்கப்பட்ட-மாசு மற்றும் தானிய-எல்லை சிதறல்கள் இயக்கத்தை கணிசமாகக் குறைத்தன. எனவே, அசுத்தங்கள் மற்றும் குறைபாடுகள் இல்லாத ஒற்றை-படிக ScN-ஐ வைப்பது, அதன் இயக்கத்தை கணிசமாக அதிகரிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

இந்த ஆய்வின் கண்டுபிடிப்புகள், உலகளாவிய குறைக்கடத்தி துறையில் நீண்டகால தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன. உற்பத்தியாளர்கள் மின்னணு சாதன செயல்திறனின் எல்லைகளைத் தள்ள முற்படுவதால், எங்கள் ஆராய்ச்சியால் வழங்கப்பட்ட நுண்ணறிவு எஸ்சிஎன் அடிப்படையிலான கூறுகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் புனைவில், குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்று பேராசிரியர் பிவாஸ் சாஹா கூறினார்.  அடையாளம் காணப்பட்ட சிதறல் வழிமுறைகளை நிவர்த்தி செய்வதன் மூலம், மேம்பட்ட எலக்ட்ரான் இயக்கத்துடன் எஸ்சிஎன் பொருட்களை பொறியியலாளர் தயாரிக்க முடியும், இது பரந்த அளவிலான உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும். இவற்றில் தெர்மோஎலக்ட்ரிசிட்டி, நியூரோமார்பிக் கம்ப்யூட்டிங்,+ உயர் இயக்கம் எலக்ட்ரான் டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் ஷாட்கி டையோடு சாதனங்கள் ஆகியவை அடங்கும் என்று, இந்த ஆய்வின் முதன்மை எழுத்தாளர் சவுரவ் ருத்ரா சுட்டிக்காட்டினார்.

குறைக்கடத்தி தொழில் தொடர்ந்து உருவாகி வருவதால், இந்த ஆய்வின் கண்டுபிடிப்புகள் ஸ்காண்டியம் நைட்ரைடு மற்றும் பிற குறைக்கடத்திகள் குறித்த எதிர்கால ஆராய்ச்சிக்கு, அடித்தளமாக செயல்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. மேலும், குறைக்கடத்தி பொருட்கள் துறையில் JNCASR-ன் பணி, எதிர்கால தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சியில் நீடித்த தாக்கத்தை ஏற்படுத்த தயாராக உள்ளது, இது அறிவியல் மற்றும் கண்டுபிடிப்புகளில் உலகளாவிய தலைவராக மாறுவதற்கான இந்தியாவின் பார்வைக்கு பங்களிக்கிறது. ஜே.என்.சி.ஏ.எஸ்.ஆர் தவிர, பெல்ஜியத்தின் யுனிவர்சிட்டி கத்தோலிக் டி லூவைன் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர் பேராசிரியர் சாமுவேல் போன்ஸும் இந்த ஆய்வில் பங்கேற்றார்.

இந்த ஆராய்ச்சி முடிவுகள், நானோ கடிதங்கள் இதழில் ஸ்காண்டியம் நைட்ரைடின் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்துவதில் மேலாதிக்க சிதறல் வழிமுறைகள் என்ற தலைப்பில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.

----

(Release ID 2066691)

MM/KPG/KR