உலோகங்களில் ஒரு பரிமாண காந்தவியல் ஒரு புதிய உயரடுக்கு தர குவாண்டம் பொருளைக் கண்டுபிடிக்க வழிவகுக்கும்.

இதுவரை, விஞ்ஞானிகள் ஒரு பரிமாண காந்தத்தன்மையை வெளிப்படுத்தும் இன்சுலேட்டர்கள் உள்ளன என்பதை மட்டுமே அறிந்திருந்தனர். இருப்பினும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு Ti₄MnBi₂ இல் ஒரு தனித்துவமான ஒரு பரிமாண காந்த சொத்தை கவனித்தது.

"ஒரு உலோகம் மற்றும் ஒரு பரிமாண காந்தம் ஆகிய இரண்டும் கொண்ட ஒரு புதிய வகை குவாண்டம் பொருள் இருப்பதை நாங்கள் நிரூபித்துள்ளோம், காந்த தருணத்திற்கும் அவற்றின் உலோக ஹோஸ்ட்களுக்கும் இடையில் ஒரு வலுவான இணைப்பு உள்ளது" என்று ஆராய்ச்சியாளர்களில் ஒருவரான ப்ரூசன் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் குவாண்டம் மேட்டரின் பேராசிரியர் மீகன் அரோன்சன் கூறினார்.

இந்த கண்டுபிடிப்புகள் கட்ட வெளி இருப்பதற்கான ஆதாரங்களையும் வழங்குகின்றன, இது இயற்பியலில் ஒரு அமைப்பின் அனைத்து சாத்தியமான நிலைகளையும் விவரிக்கப் பயன்படும் ஒரு கருத்து. இது ஒரு வரைபடத்தைப் போன்றது, அங்கு ஒவ்வொரு புள்ளியும் நிலை மற்றும் உந்தம் போன்ற கணினி மாறிகளின் தனித்துவமான கலவையைக் குறிக்கிறது.

உலோகத்தின் ஒருபரிமாண காந்தவியல்

Ti₄MnBi₂ என்பது ஒரு பரிமாண காந்தவியல் கொண்ட ஒரே அறியப்பட்ட இரண்டாவது உலோகப் பொருள் (மற்றொன்று Yb₂Pt₂Pb என்று அழைக்கப்படுகிறது). இது அதன் உலோக பண்புகளுடன் நெருக்கமாக பிணைக்கப்பட்ட முதல் பொருளாகும், இது உண்மையிலேயே தனித்துவமானது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் Ti₄MnBi₂ இல் சுழல் சங்கிலிகளை ஆய்வு செய்தனர். சுழல் சங்கிலிகள் ஒருவருக்கொருவர் எளிதில் பாதிக்கக்கூடிய சிறிய காந்தங்களின் தொடர் போன்றவை. நியூட்ரான் சிதறல் மற்றும் மேம்பட்ட கணினி உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்தி, Ti₄MnBi₂ ஒரு சிறப்பு மாதிரியுடன் பொருந்தக்கூடிய ஒரு அரிய பொருள் என்று அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.

3D பொருட்களுக்கு வரும்போது, அவை குறைந்த வெப்பநிலையில் ஒரு ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், Ti₄MnBi₂ போன்ற அமைப்புகள் குவாண்டம் ஏற்ற இறக்கங்களால் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, எனவே அவை ஒரு நிலையான கட்டமைப்பை உருவாக்காது.

சிறப்பு மாதிரிகளில், Ti₄MnBi₂ இல் உள்ள சுழல்கள் எளிய வடிவங்களை உருவாக்காது, ஏனெனில் அவற்றின் தொடர்புகள் "விரக்தியடைந்தவை" - அவை எளிதான சீரமைப்பைத் தடுக்கும் வகையில் போட்டியிடுகின்றன. இது முழுமையான பூஜ்ஜியத்தில் மட்டுமே இருக்கும் சிக்கலான காந்த நிலைகளில் விளைகிறது மற்றும் உலோக சேர்மங்களின் ஒரு பரிமாண காந்தவியலை உறுதிப்படுத்துகிறது.

"அத்தகைய நடுத்தர நிலத்தின் இருப்பை நிரூபிப்பதன் மூலம், Ti₄MnBi₂ ஒரு முழு அளவிலான பரந்த குவாண்டம் நிலப்பரப்பை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முக்கியமான படியாகும். நாங்கள் நிரூபித்த சோதனை மற்றும் கணக்கீட்டு கோட்பாடுகளுக்கு இடையிலான நல்ல தொடர்பு குவாண்டம் உருவகப்படுத்துதலுக்கான அளவுகோலாக மாறக்கூடும், "என்று அரோன்சன் விளக்கினார்.

புதிய குவாண்டம் சாத்தியங்களுக்கு ஒரு கதவு

இந்த ஆய்வின் முடிவுகள் ஒன்றல்ல, ஆனால் பல பரந்த தாக்கங்களாக இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, நியூட்ரான் சிதறல் தரவு குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு முக்கிய கருத்தான குவாண்டம் சிக்கலின் வெவ்வேறு தத்துவார்த்த மாதிரிகளுடன் நிஜ உலக முடிவுகளை ஒப்பிட உதவும்.

கூடுதலாக, Ti₄MnBi₂ போன்ற பொருட்கள் வேகமான மற்றும் திறமையான சேமிப்பக சாதனங்களை இயக்குகின்றன, ஏனெனில் அவை ஸ்பின்ட்ரானிக்ஸில் முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும், இது தரவை செயலாக்க எலக்ட்ரான்களின் சுழற்சியைப் பயன்படுத்தும் ஒரு நுட்பமாகும்.

ஆய்வின் ஆசிரியர்களில் ஒருவரான UBC Blusson QMI இன் விஞ்ஞானி ஆல்பர்டோ நோசெரா கூறினார்: "எங்கள் பணி குவாண்டம் உருவகப்படுத்துதல் உருவகப்படுத்துதல்களின் சூழலில் குவாண்டம் நன்மை ஆர்ப்பாட்டங்களுக்கு ஒரு சிறந்த சோதனையை வழங்குகிறது. அதிக அடர்த்தி மற்றும் அதிக வேகத்துடன் தனித்துவமான காந்த நினைவகத்தின் வளர்ச்சியில் பயனுள்ள நுண்ணறிவுகளையும் இது வழங்குகிறது. ”

ஆராய்ச்சியாளர்கள் Ti₄MnBi₂ படிகங்களின் 400 தொகுதிகளை உற்பத்தி செய்துள்ளனர், மேலும் 0 தொகுதிகள் உற்பத்தியில் உள்ளன. அவை மேலதிக சோதனைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும்.

இந்த ஆய்வு நேச்சர் மெட்டீரியல்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.