क्रिस्टल में अध्ययन करने के चुनौतीपूर्ण कार्य को अल्ट्राकोल्ड डायपोलर एटम्स के उपयोग से विकसित प्रणाली ने आसान किया 
August 31, 2020 • Mr Arun Mishra

> अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान टीम द्वारा क्वांटम सिम्युलेटर के रूप में अल्ट्राकोल्ड डायपोलर एटम्स का उपयोग करके पेश की गई अद्वितीय संभावनायें।

> अल्ट्रा कोल्ड डायपोलर एटम्स को अपनाने से नवीनतम और अनदेखी क्रिस्टल संरचनाओं की प्राप्ति और सटीक माप में सफलता मिल सकती है।

> क्रिस्टल गठन सूक्ष्म तंत्रों के बारे में विस्तार से जांच करना मुश्किल है : डॉ बुधादित्य चटर्जी

डॉ बुद्धादित्य चटर्जी, डिपार्टमेंट ऑफ़ फिजिक्स आईआईटी कानपुर। 

कानपुर (इन्फो सेल, आईआईटी कानपुर)। क्रिस्टल गठन अंतर्निहित क्वांटम गुणों को महसूस किया जा सकता है और  द्विध्रुवीय परमाणुओं का उपयोग करके जांचा भी जा सकता है। डॉ बुधादित्य चटर्जी, आईआईटी कानपुर के भौतिकी विभाग में एक डीएसटी - इंस्पायर संकाय, ने फ्रीबर्ग विश्वविद्यालय, वियना विश्वविद्यालय और वियना के तकनीकी विश्वविद्यालय, ऑस्ट्रिया से भौतिकविदों के साथ एक अंतरराष्ट्रीय शोध सहयोग का नेतृत्व किया। भौतिक समीक्षा पत्रों (फिजिकल रिव्यु लेटर्स) में प्रकाशित एक हाल के शोध में, अनुसंधान टीम का वर्णन है कि कैसे अल्ट्राकोल्ड डायपोलर एटम्स को अपनाने से नवीनतम और अनदेखी क्रिस्टल संरचनाओं की प्राप्ति और सटीक माप में सफलता मिल सकती है। क्रिस्टल सर्वव्यापी होते हैं, जो विभिन्न सामग्रियों में विभिन्न प्रकार की व्यवस्था में होते हैं - मिनरल साल्ट्स से हैवी मेटल्स तक। उनकी संरचनाएं उभरती हैं क्योंकि मोलेक्युल्स या एटम्स का एक विशेष ज्यामितीय क्रम सबसे अधिक अनुकूल है, क्योंकि इसके लिए कम से कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। क्रिस्टल संरचना अपने कई भौतिक गुणों को प्रभावित करती है, जैसे कि इसकी गर्मी चालकता (हीट कंडक्टिविटी), विद्युत प्रतिरोध (इलेक्ट्रिकल रेजिस्टेंस), इसकी तन्यता ताकत (टेंसाइल स्ट्रेंथ) और भंगुरता (ब्रिटलनेस)। महत्वपूर्ण प्रश्न यह समझना है कि, ये क्रिस्टल संरचनाएं कैसे उभरती हैं और वे एटम्स के बीच क्वांटम गुणों और इंटरैक्शन से कैसे संबंधित है। हालांकि, इन सूक्ष्म तंत्रों के बारे में विस्तार से जांच करना मुश्किल है। वैज्ञानिक अक्सर इन प्रणालियों की नकल करने और उनका पता लगाने के लिए निरपेक्ष शून्य (-273.15 डिग्री सेंटीग्रेड) के पास तापमान तक ठंडा होने वाले फंसे हुए परमाणु, यानी आइंस्टीन कंडेनसेट का उपयोग करते हैं। अल्ट्रा कोल्ड एटम्स बेहद नियंत्रणीय हैं, जिससे उन्हें विभिन्न प्रकार की घटनाओं को समझने के लिए एक आदर्श क्वांटम सिम्युलेटर साबित होता है। अपने अध्ययन में, डॉ चटर्जी और उनके सहयोगियों ने क्वांटम क्रिस्टल का एहसास करने के लिए अल्ट्राकोल्ड डायपोलर एटम्स का उपयोग करके एक प्रणाली तैयार की। इस वर्धित क्वांटम सिम्युलेटर ने शोधकर्ताओं को बड़ी सटीकता के साथ सिस्टम ट्यून को ठीक करने में सक्षम बनाया और क्रिस्टल-अवस्था की छिपी हुई क्वांटम प्रक्रियाओं में एक विस्तृत चित्र प्रदान किया, जो सामग्री क्रिस्टल में अध्ययन करने के लिए चुनौतीपूर्ण है। पारंपरिक क्रिस्टल संरचनाओं से परे, टीम ने आकर्षक नई व्यवस्था की खोज की जो कि अनदेखी थी। लेख बताता है कि ये क्रिस्टल ऑर्डर काइनेटिक, पोटेंशियल और इंटरेक्शन ऊर्जा के बीच एक पेचीदा प्रतिस्पर्धा से कैसे उभर कर निकलते हैं और कैसे क्रिस्टल्स के गुणों को अभूतपूर्व विस्तार से जांचा जा सकता है।