ایک اہم پیش رفت میں نینو سائنس کے لیے محققین نے ایک اہم واقعہ کا انکشاف کیا ہے - دھاتوں میں الیکٹران کی قید سے متاثرہ پلازمونک انتشار۔

یہ  تحقیق نینو اسکیل سسٹمز میں الیکٹرانوں کے بنیادی رویے کو سمجھنے اور اس میں تبدیلی اور بدلاؤ  کے لیے نئی راہیں کھولتا ہے جس سے زیادہ موثر نینو الیکٹرانک ڈیوائسز اور آپٹو الیکٹرانک مواد کو بہتر درستگی کے ساتھ ڈیزائن کرنے میں مدد مل سکتی ہے، نیز موثر نینو کیٹالسٹس ایسے سینسر جو جوہری اور سالماتی سطح پر کام کرتے ہیں ۔

دھاتوں کو طویل عرصے سے ان کی پلازمونک خصوصیات کے لئے جانا جاتا ہے - آزاد الیکٹرانوں کے اجتماعی وائبریشنز جو منفرد نظری ردعمل کو قابل بناتے ہیں۔ کیٹالیسس سے لے کر جدید فوٹوونک آلات تک پلازمونک رویہ جدید ٹیکنالوجی کی ایک وسیع رینج کو زیر کرتا ہے۔ تاہم، پروفیسر ساہا کی تحقیق اس شعبے کے ایک غیر متوقع اور تبدیلی کے پہلو پر روشنی ڈالتی ہے: نینواسکیل پر الیکٹران کی قید کیسے خلل ڈالتی ہے اور بالآخر پلازمونک رویے کو توڑ دیتی ہے۔

جواہر لعل نہرو سنٹر فار ایڈوانسڈ سائنٹیفک ریسرچ (جے این سی اے ایس آر) کی طرف سے ایک نیا مطالعہ، بنگلور میں محکمہ سائنس اور ٹیکنالوجی(ڈی ایس ٹی، جی او آئی) کے تحت اس بات کی تحقیقات کرتا ہے کہ الیکٹرانوں کی کوانٹم قید نینواسکیل میں سائز میں کمی کی وجہ سے الیکٹرانک ڈھانچے کو کیسے تبدیل کرتی ہے۔ دھاتوں کی یہ تبدیلی جیسا کہ پروفیسر بواس ساہا کی طرف سے چلائی گئی ٹیم کی طرف سے دکھایا گیا ہے- پلازمونک خصوصیات کے لیے ضروری اجتماعی  وائبریشنز کو دبانے کا باعث بنتا ہے اور جو مواد کے نظری اور الیکٹرانک رویے کو بنیادی طور پر تبدیل کرتا ہے۔

نینواسکیل پر مواد ان طریقوں سے برتاؤ کرتے ہیں جو اکثر کلاسیکی  لہروں کی مخالفت کرتے ہیں۔ معروف سائنس ایڈوانسز (2024، والیوم 10، شمارہ 47) میں شائع جے این سی اے ایس آر کا کام، روایتی پلازمونکس اور اس پیمانے پر ابھرنے والے کوانٹم اثرات کے درمیان فرق کو ختم کرتا ہے۔

پروفیسر ساہا کی ٹیم نے مختلف درجوں کی قید کے ساتھ دھاتی نظاموں میں پلازمونک مظاہر کا مشاہدہ کرنے کے لیے جدید اسپیکٹرواسکوپی تکنیکوں کا استعمال کیا۔ اس کے ساتھ ساتھ، کمپیوٹیشنل سمولیشنز نے مشاہدہ شدہ خرابی کی وضاحت کے لیے ایک گہرا نظریاتی فریم ورک فراہم کیا۔

انہوں نے جدید آلات جیسے الیکٹران انرجی نقصان ا سپیکٹرواسکوپی ( ای ای ایل ایس) اور اس کے پہلے اصول کوانٹم مکینیکل حسابات کا استعمال کیا جس نے انہیں بے مثال درستگی کے ساتھ الیکٹران کے رویے کی پیش گوئی کرنے میں مدد کی۔

جے این سی اے ایس آر کے علاوہ پرڈیو یونیورسٹی سے پروفیسر الیگزینڈرا بولتاسیوا اور پروفیسر ولادیمیر شالیف اور امریکہ کی نارتھ کیرولینا اسٹیٹ یونیورسٹی سے پروفیسر ایگور بونڈاریف اور سڈنی یونیورسٹی سے ڈاکٹر میگنس گاربریخت اور ڈاکٹر آشا پلئی نے اس تحقیق میں حصہ لیا۔

یہ تحقیق پلازمونکس میں طویل عرصے سے جاری مفروضوں کو چیلنج کرتی ہے، دھات پر مبنی مواد کے ساتھ کیا ممکن ہے اس کی حدود کی نئی وضاحت پیش  کرتی ہے۔ الیکٹران کی قید کی وجہ سے پلازمونک خرابی نہ صرف ایک سائنسی انکشاف کی نمائندگی کرتی ہے بلکہ نینواسکیل مواد کے ڈیزائن کے اصولوں پر نظر ثانی کرنے کا مطالبہ بھی کرتی ہے۔

پیش رفت کے بارے میں بات کرتے ہوئے پروفیسر ساہا نے ریمارکس دئیے –‘‘ ہماری تحقیق مادی خصوصیات کی ازسر نو تعریف میں کوانٹم قید کے تبدیلی کے کردار کو نمایاں کرتی ہیں۔ یہ صرف پلازمونک خرابی کو سمجھنے کے بارے میں نہیں ہے - یہ اس حد کو آگے بڑھانے کے بارے میں ہے کہ ہم تکنیکی جدت کے لیے نینواسکیل مظاہر کو کس طرح استعمال کر سکتے ہیں’’۔

کوانٹم میٹریلز اور نینو ٹیکنالوجی میں بڑھتی ہوئی دلچسپی کے ساتھ پروفیسر ساہا کا کام جے این سی اے ایس آر کو اس نامعلوم علاقے کی تلاش میں ایک رہنما کی حیثیت دیتا ہے جہاں کلاسیکل اور کوانٹم فزکس آپس میں ملتے ہیں۔

مقالے کے  کلیدی مصنف پرسنا داس نے تبصرہ کیا-‘‘دھاتوں میں الیکٹران کی قید سے متاثر پلازمونک خرابی مادی سائنس اور نینو ٹیکنالوجی میں ایک تاریخی کامیابی کی نمائندگی کرتی ہے۔ کوانٹم قید اور پلازمونک رویے کے درمیان پیچیدہ تعامل کو کھول کریہ تحقیق پوری صنعتوں میں انقلابی پیش رفت کی منزلیں طے کرتی ہے’’۔

مطالعہ کے مضمرات وسیع پیمانہ پر پھیلے ہوئے ہیں- جو الیکٹرانکس اور فوٹوونکس، سینسنگ ٹیکنالوجیز اور  متحرک اور توانائی کی تبدیلی وغیرہ۔

*****

ش ح۔ ظ ا

UR-5752

 

(Release ID: 2097093) Visitor Counter : 65