वैरिएबल बॉडी टोपोलॉजिकल इन्सुलेटर ऑफ ग्रेफ़ेन के तहत कुछ शर्तों

हाल ही में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी वेबसाइट के अनुसार, स्कूल के वैज्ञानिकों ने पाया कि कुछ चरम मामलों में, graphene को टोपोलॉजिकल इन्सुलेटर के एक अनूठे समारोह में परिवर्तित किया जा सकता है, क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण के लिए नए विचार प्रदान करने की उम्मीद है। शोध इस सप्ताह जर्नल नेचर में प्रकाशित किया गया है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि ग्राफीन फ्लेक्स को कम तापमान के वातावरण में 35 टेस्ला चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और शून्य से 0.3 डिग्री सेल्सियस अधिक रखा गया था। इलेक्ट्रॉन स्पिन की दिशा के अनुसार, यह वर्तमान में किसी भी पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में उपलब्ध नहीं है, के कारण इलेक्ट्रॉनों को फ़िल्टर करने के लिए अनुमति देने के लिए graphene के प्रवाहकीय गुण परिवर्तित किया जा सकता है।

विशिष्ट परिस्थितियों में, graphene एक सामान्य कंडक्टर के रूप में व्यवहार करता है और उस पर एक वोल्टेज का पालन करता है, और इसके माध्यम से वर्तमान पास। लेकिन अगर ग्रेफेन का एक टुकड़ा इसे चुंबकीय क्षेत्र में सीधा लगाया जाता है, तो ग्रेफेन के गुण-परिवर्तन-वर्तमान केवल ग्रेफेन फ्लेक्स के किनारों के साथ चलता है, और बाकी इंसुलेटर बन जाता है। इसके अलावा, वर्तमान केवल चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के अनुसार एक दिशा में आगे बढ़ेगा। इस घटना को क्वांटम हॉल प्रभाव कहा जाता है।

नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने पाया कि यदि आप उपरोक्त मामले में graphene की स्थिति में एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र जोड़ते हैं, तो graphene के गुणों को फिर से बदल दिया जाएगा: इलेक्ट्रॉनों अभी भी केवल graphene के किनारों के साथ ही काम करती हैं, लेकिन इसकी दिशा ऑपरेशन को यूनिडायरेक्शनल से द्विदिश में बदल दिया जाता है, और विशिष्ट दिशा इलेक्ट्रॉन स्पिन के विभिन्न दिशाओं से निर्धारित होती है।

एमआईटी के भौतिकी विभाग के एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता ने कहा, "हमने एक असामान्य विशेष कंडक्टर बनाया है।" यह इलेक्ट्रॉन स्पिन दिशा के अनुसार इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए टोपोलॉजिकल इन्सुलेटर का एक सामान्य कार्य है। हालांकि, graphene सामान्य अर्थों में एक topological इन्सुलेटर नहीं है हमारे पास विभिन्न सामग्री प्रणालियों में एक ही प्रभाव है इससे भी महत्वपूर्ण बात, चुंबकीय क्षेत्र को बदलकर, आप किसी भी समय इलेक्ट्रॉनिक ऑपरेशन की दिशा, शक्ति या राज्य को नियंत्रित करने के लिए भी नहीं कर सकते। इसका अर्थ है कि उन्हें सर्किट और ट्रांजिस्टर में बनाया जा सकता है, जो पहले हासिल नहीं हुआ है। "

एमईटी में एसोसिएट प्रोफेसर एरेरो ने कहा कि ग्रेपेन के इस लक्षण वर्णन की भविष्यवाणी की गई है, लेकिन किसी ने कभी ऐसा नहीं किया है। पहले अध्ययन ने इलेक्ट्रॉनों को स्पिन करने के लिए ग्रेफेन की चयनात्मकता की पुष्टि की, और यह पहली बार साबित हो गया है कि ग्राफीन इलेक्ट्रॉनिक ऑपरेशन की दिशा और बिजली की स्थिति को नियंत्रित कर सकता है या नहीं। कुछ शोधकर्ता सफलतापूर्वक बिना दशकों तक प्राप्त करने का प्रयास कर रहे हैं, क्वांटम कंप्यूटर बनाने का एक नया तरीका देने का वादा किया है।

अध्ययन में भाग लेने वाले मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में भौतिकी के प्रोफेसर कहते हैं, अध्ययन में टोपोलॉजिकल इन्सुलेटर के अध्ययन के लिए एक नई दिशा पेंट की गई है। उन्होंने कहा, "हम भविष्यवाणी नहीं कर सकते कि ये निष्कर्ष क्या लेंगे, लेकिन यह हमारी सोच को व्यापक बनाता है और कई उपकरणों के निर्माण के लिए संभावनाएं प्रदान करता है।" "

ने कहा: "अत्यधिक कम तापमान और मजबूत चुंबकीय वातावरण की आवश्यकता के कारण, ऐसी आवश्यकता को प्राप्त करना आसान नहीं है, इसलिए क्वांटम कंप्यूटर द्वारा उत्पादित तकनीक एक बहुत ही पेशेवर उपकरण होगी, पहले उच्च प्राथमिकता कंप्यूटिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कार्य। " इसके बाद, वे प्रौद्योगिकी के लिए थ्रेशोल्ड को कम करने के लिए एक कम चुंबकीय क्षेत्र (1 टेस्ला) और उच्च तापमान पर ग्रेफेन के प्रदर्शन की जांच करेंगे।