மொத்த படிகங்களின் மேற்பரப்பில் புதிய வகை அகச்சிவப்பு துருவமுனைப்புகள்
ஒரு சர்வதேச குழு இயற்கையில் பேய் துருவங்களின் முதல் அவதானிப்பை அறிவித்துள்ளது, இது நானோ அளவிலான ஒளியைக் கொண்டு செல்லும் மேற்பரப்பு அலைகளின் புதிய வடிவமாகும், இது பொருள் ஊசலாட்டங்களுடன் வலுவாக இணைந்துள்ளது மற்றும் அதிக மோதிய பரவல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு பொதுவான பொருள் கால்சைட் மீது இந்த நிகழ்வு நடைபெறுவதை ஆராய்ச்சி குழு கவனித்தது மற்றும் உணர்தல், சமிக்ஞை செயலாக்கம், ஆற்றல் அறுவடை மற்றும் பிற தொழில்நுட்பங்களுக்கு அகச்சிவப்பு நானோ-ஒளியின் சிறந்த கட்டுப்பாட்டை பேய் துருவமுனைப்புகள் எவ்வாறு எளிதாக்குகிறது என்பதைக் காட்டியது.
சமீபத்திய ஆண்டுகளில், அகச்சிவப்பு மற்றும் டெராஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களில் உள்ள நானோஃபோடோனிக்ஸ் உயிரியல்-மூலக்கூறு மற்றும் இரசாயன கண்டறிதல், சென்சார்கள், தொடர்புகள் மற்றும் பிற பயன்பாடுகளுக்கு அதிக உணர்திறன், அல்ட்ராகாம்பாக்ட் மற்றும் குறைந்த இழப்பு தொழில்நுட்பங்களுக்கு முக்கியமானதாகிவிட்டது. இந்த அலைவரிசைகளில் மேம்படுத்தப்பட்ட ஒளி-பொருள் தொடர்புகளை எளிதாக்கும் நானோ பொருள் தளங்கள் இந்த தொழில்நுட்பங்களுக்கு இன்றியமையாததாகிவிட்டன. சமீபத்திய வேலைகள் குறைந்த பரிமாண வான் டெர் வால்ஸ் பொருட்களான கிராபெனின், அறுகோண போரான் நைட்ரைடு மற்றும் ஆல்பா ஃபேஸ் மாலிப்டினம் ட்ரை ஆக்சைடு (α-MoO3, Nature 2018) போன்றவற்றைப் பயன்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், இந்த வளர்ந்து வரும் நானோ பொருட்களுக்கு நானோ ஃபேப்ரிகேஷன் நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன, பெரிய அளவிலான நானோஃபோடோனிக் தொழில்நுட்பங்களுக்கு இடையூறு ஏற்படுகிறது.
1821 ஆகஸ்ட் 2021 அன்று இயற்கையில் எழுதுவது, பட்டதாரி மையத்தில் உள்ள நியூயார்க் நகர பல்கலைக்கழக மேம்பட்ட அறிவியல் ஆராய்ச்சி மையத்தின் விஞ்ஞானிகள் தலைமையிலான மிகவும் கூட்டு சர்வதேச குழு, ஹுவாசாங் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம் (HUST), சிங்கப்பூர் தேசிய பல்கலைக்கழகம் (NUS) மற்றும் நானோ அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்திற்கான தேசிய மையம் (NCNST) கால்சைட் மற்ற தொழில்நுட்பங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நன்கு அறியப்பட்ட மொத்த படிகம் இயற்கையாகவே பேய் துருவங்களை ஆதரிக்க முடியும் என்று தெரிவித்துள்ளது.
குழு கால்சைட்டுடன் ஒளி தொடர்புகளை ஆராய்ந்தது மற்றும் எதிர்பாராத அகச்சிவப்பு ஃபோனான் போலரிட்டன் பதில்களைக் கண்டறிந்தது. சுலபமாக மெருகூட்டக்கூடிய கால்சைட், பேய் போலரைட்டன் மேற்பரப்பு அலைகளை ஆதரிக்க முடியும் என்பதை அவர்கள் நிரூபித்தனர்.
“பொலாரிடோனிக்ஸ் என்பது பொருளுடனான ஒளியின் வலுவான தொடர்புகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பமாகும், மேலும் இது கடந்த சில ஆண்டுகளில் ஆப்டிகல் அறிவியலில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளது” என்று பட்டதாரி மையத்தின் இயற்பியல் பேராசிரியரும், ஃபோட்டானிக்ஸ் முன்முயற்சியின் நிறுவன இயக்குநருமான ஆண்ட்ரியா அலி கூறினார். “எங்கள் கண்டுபிடிப்பு அற்புதமான அறிவியல் மற்றும் ஆச்சரியமான இயற்பியலின் சமீபத்திய எடுத்துக்காட்டு ஆகும், இது கால்சைட் போன்ற வழக்கமான பொருட்களில் துருவமுனைப்புகளை ஆராய்வதில் இருந்து வெளிப்படும்.” என்றும் கூறினார்.
“இந்த பேய் துருவங்களை ஆய்வு செய்ய நாங்கள் சிதறல்-வகை ஸ்கேனிங்கிற்கு அருகிலுள்ள ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோபி (s-SNOM) பயன்படுத்தினோம்,” என்று PhD முதல் எழுத்தாளர் வெலியாங் மா கூறினார். “உற்சாகமாக, நாங்கள் 20 மைக்ரோமீட்டர் வரை கதிர் போன்ற நானோ-ஒளி பரப்புதலைக் காட்டியுள்ளோம், இது அறை வெப்பநிலையில் துருவமுனை அலைகளுக்கான நீண்ட தூரம் ஆகும்.”
“மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின் சிக்கலான, தளத்திற்கு வெளியே வேகத்தைக் கொண்ட ஒரு புதிய தீர்வைக் கண்டு நாங்கள் மகிழ்ச்சியடைந்தோம். மேலும் உற்சாகமாக, நாங்கள் அதை மிகவும் பொதுவான படிகத்தில் அவதானிக்க முடிந்தது.” குவாங்வே ஹூ, இணை முதல் எழுத்தாளர், NUS போஸ்ட்டாக்டோரல் சக மற்றும் CUNY இல் நீண்டகால ஆய்வாளர் கூறுகிறார்.
“இந்த வகை துருவமுனைப்புகளை அவற்றின் ஆப்டிகல் அச்சு மூலம் டியூன் செய்யலாம், துருவமுனைப்பு கையாளுதலின் ஒரு புதிய வழியை அறிமுகப்படுத்துகிறோம், NUS-இன் டீன் சேர் பேராசிரியர் செங்-வெய் கியூ கூறினார்.” எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் நானோ அளவிலான ஒளி கையாளுதலுக்கான பல்வேறு ஆப்டிகல் படிகங்களின் ஆய்வைத் தூண்டும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்.”
பேராசிரியர்கள் NCNS-லிருந்து டெபு ஹீ மற்றும் ரன்குன் சென், HUST இன் பேராசிரியர் ஜின்லியாங் ஜாங்கும் இந்த ஆய்வுக்கு கணிசமான பங்களிப்பை வழங்கியுள்ளனர்.
References: