سائنسدانوں نے نایاب زمین کے مرکب میں مقناطیسیت کی ایک نئی قسم دریافت کی ہے جسے کوانٹم اور اسپنٹرونک ٹیکنالوجیز میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ مواد کی ایک نئی کلاس کا تصور کرتا ہے جسے تیز، زیادہ توانائی سے موثر مقناطیسی اور کوانٹم آلات کو ڈیزائن کرنے کے لیے بنایا جا سکتا ہے۔

نایاب زمینی مواد جدید ٹیکنالوجی میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے، جو الیکٹرک گاڑیوں اور اسمارٹ فونز سے لے کر ونڈ ٹربائنز اور دفاعی نظام تک ہر چیز کو طاقت دیتا ہے۔ ان میں سے، نیوڈیمیم پر مبنی مستقل میگنےٹ اپنی مضبوط مقناطیسی کارکردگی کی وجہ سے ناگزیر ہیں۔ تاہم، اب تک، اس طرح کے مواد میں مقناطیسیت کو بڑی حد تک الیکٹران کے اسپن سے چلایا جاتا ہے، جو روایتی فیرو میگنیٹزم کے لیے ذمہ دار اندرونی خاصیت ہے۔

جواہر لعل نہرو سینٹر فار ایڈوانسڈ سائنٹیفک ریسرچ کی سربراہی میں کی گئی اس تحقیق نے پہلی بار یہ ظاہر کیا کہ نیوڈیمیم نائٹرائڈ کی واحد کرسٹل سے اگائی جانے والی پتلی فلمیں، الیکٹرانوں کے مداری کونیی مومینٹم سے پیدا ہونے والی فیرو میگنیٹزم کو ظاہر کرتی ہیں، جو کہ کنونچر بنیادی مہم جوئی بنیادی  کے ساتھ سے نشان زد کرتی ہیں۔

یہ تاریخی دریافت، حال ہی میں اے سی ایس  نینو (امریکن کیمیکل سوسائٹی) میں شائع ہوئی، ’آربٹرانکس‘کے ابھرتے ہوئے میدان میں نئے امکانات کھولتی ہے، جس کا مقصد مستقبل کے کوانٹم اور اسپنٹرونک ٹیکنالوجیز کے لیے الیکٹرانوں کی مداری حرکت کو استعمال کرنا ہے۔

تصویر: این ڈی این  راک-سالٹ کرسٹل ڈھانچہ جو اسپن اور مداری کونیی مومینٹم دونوں کو نمایاں کرتا ہے جو مقناطیسیت میں نمایاں طور پر حصہ ڈالتا ہے، میگنیٹائزیشن-بمقابلہ لاگو مقناطیسی میدان کی پیمائش ایک این ڈی این  پتلی فلم کے فیرو میگنیٹک ہسٹریسس لوپ کو دکھاتی ہے۔ این ڈی ، ایم 5,4 کناروں پر ایکس رے مقناطیسی سرکلر ڈیکروزم، این ڈی این  میں مداری سے چلنے والے خالص مقناطیسی لمحے کا مظاہرہ کرتا ہے۔

شعبہ سائنس اور ٹیکنالوجی کے ایک خودمختار ادارے جے این سی ایس اے آر ، بنگلورو سے پروفیسر بیواس ساہا کی قیادت میں ٹیم نے اعلی درجے کی پتلی فلم کی ترقی اور کردار نگاری کی تکنیکوں کو استعمال کیا۔ یہ الیکٹرانک ڈھانچے کے تجزیے سے مکمل کیا گیا تھا، یہ ظاہر کرنے کے لیے کہ کس طرح کرسٹل کی ہم آہنگی، الیکٹرانک ہائبرڈائزیشن، اور نایاب زمینی مداری ریاستیں مل کر اس منفرد مداری مقناطیسیت کو مستحکم کرتی ہیں۔

یہ دریافت مقناطیسیت کے بارے میں ہماری سمجھ میں ایک مثالی تبدیلی کی نمائندگی کرتی ہے، پروفیسر بیواس ساہا، متعلقہ مصنف نے کہا۔ آزادی کی مداری ڈگریوں کو کنٹرول کرتے ہوئے، ہم مواد کی ایک نئی کلاس کا تصور کر سکتے ہیں جہاں اسپن اور مداری لمحات دونوں کو تیز، زیادہ توانائی سے موثر مقناطیسی اور کوانٹم آلات ڈیزائن کرنے کے لیے بنایا جا سکتا ہے۔

یہ مطالعہ این ڈی این  کی مقناطیسی انیسوٹروپی اور الیکٹرانک بینڈ کی ساخت کو بھی نمایاں کرتا ہے، جو مقناطیسیت میں مضبوط مداری شراکت کے ساتھ مواد کو ڈیزائن کرنے کے لیے ایک بنیادی فریم ورک فراہم کرتا ہے۔ آربٹرونکس کا تصور، جیسا کہ اسپنٹرونکس، اگلی نسل کی معلومات اور میموری ٹیکنالوجیز کے لیے راہ ہموار کر سکتا ہے جو اسپن پر مبنی آلات کی حدود سے باہر جاتی ہیں۔

 

یہ دریافت خاص طور پر بروقت ہے کیونکہ نایاب زمینی مواد پر عالمی مقابلہ تیز ہوتا جا رہا ہے۔ نیوڈیمیم، اعلی کارکردگی والے میگنےٹس کا ایک اہم جزو، صاف توانائی اور دفاعی شعبوں میں سب سے زیادہ اسٹریٹجک مواد میں سے ہے۔ ہندوستان، دنیا کے تقریباً 8فیصد  نایاب زمین کے ذخائر کے ساتھ، مواد کی جدت کے اس اہم شعبے میں تعاون کرنے کے لیے اچھی پوزیشن میں ہے۔

رینوکا کرنجے، انوپم بیرا، سورو رودرا، دیبمالیہ مکوپادھیائے، سووک بنرجی، منیشا بنسل، کرن برائیک، سورو چودھری، ویبن لی، مینوئل والویڈیرس اور توہین میٹی اس میں شامل ہیں ۔

ش ح ۔ ال ۔ ع ر

UR-1434

(Release ID: 2191401) Visitor Counter : 4