குறைந்த வெப்பநிலை இயற்பியல்
குவாண்டம் திரவங்களில் சுழல்நிலைகளைப் படிப்பதற்கான ஒரு புதிய நுட்பத்தை லான்காஸ்டர் இயற்பியலாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர்.
ஆண்ட்ரூ குத்ரி, செர்ஜி கபனோவ், தியோ நோபல், யூரி பாஷ்கின், ஜார்ஜ் பிக்கெட் மற்றும் விக்டர் செபெலின், மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகளுடன் இணைந்து, சூப்பர்ஃப்ளூயிட் ஹீலியத்தில் தனிப்பட்ட குவாண்டம் சுழல்களைக் கண்டறிய சிறிய இயந்திர ரெசனேட்டர்களைப் பயன்படுத்தினர்.
நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸின் தற்போதைய தொகுதியில் அவர்களின் படைப்புகள் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.
குவாண்டம் சுழல் குறித்த இந்த ஆராய்ச்சி நிஜ உலகில் கொந்தளிப்பை விட எளிமையானது, இது அன்றாட நிகழ்வுகளில் அஸ்ரூஃப், வேகமாக பாயும் ஆறுகள், பில்லிங் புயல் மேகங்கள் அல்லது புகைபோக்கி புகை போன்றவற்றில் காணப்படுகிறது. உண்மையில் இது மிகவும் பொதுவானது மற்றும் ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் காணப்படுகிறது, விண்மீன் திரள்கள் முதல் துணைஅணு வரை, அது இன்னும் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை.
இயற்பியலாளர்கள் காற்று மற்றும் நீர் போன்ற திரவங்களின் ஓட்டத்தை நிர்வகிக்கும் அடிப்படை நேவியர்-ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடுகளை அறிவார்கள், ஆனால் பல நூற்றாண்டுகள் முயற்சித்த போதிலும், கணித சமன்பாடுகளை இன்னும் தீர்க்க முடியாது.
குவாண்டம் திரவங்களில் ஏற்படும் சுழல் அதன் “குழப்பமான” கிளாசிக்கல் எண்ணைக் காட்டிலும் மிகவும் எளிமையானது, மேலும் ஒரே மாதிரியான அளவிடப்பட்ட சுழல்களால் ஆனது, இந்த நிகழ்வின் “அணுக் கோட்பாட்டை” வழங்குவதாகக் கருதலாம்.
குவாண்டம் அமைப்புகளில் சுழவ், சூப்பர்ஃப்ளூயிட் ஹீலியம் 4-இல், நுண்ணிய அளவீடுகளில் நடைபெறுகிறது, இதுவரை விஞ்ஞானிகள் இந்த சிறிய எடிஸை ஆய்வு செய்ய போதுமான துல்லியத்துடன் கருவிகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை.
ஆனால் இப்போது லான்காஸ்டர் குழு, முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு மேல் ஒரு டிகிரியின் சில ஆயிரத்தில் ஒரு வெப்பநிலையில் பணிபுரிகிறது, சூப்பர் ஃப்ளூயிட்டில் நானோ அளவிலான “கிட்டார் சரம்” ஐப் பயன்படுத்தி ஒற்றை குவாண்டம் சுழல்களை (அணு விட்டம் கொண்ட இணையான மைய அளவுகளுடன்) கண்டறிய அனுமதிக்க நானோ அறிவியலைப் பயன்படுத்துகிறது.
“சரம்” (சுமார் 100 நானோமீட்டர் குறுக்கே ஒரு பட்டை) நீளத்துடன் ஒரு சுழலை சிக்க வைப்பது குழு எவ்வாறு செய்கிறது. ஒரு சுழல் சிக்கும்போது பட்டியின் அதிர்வு அதிர்வெண் மாறுகிறது, இதனால் சுழல்களின் பிடிப்பு மற்றும் வெளியீட்டு வீதத்தைப் பின்பற்றலாம், இது கொந்தளிப்பான கட்டமைப்பில் ஒரு சாளரத்தைத் திறக்கும்.
இந்த ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கிய டாக்டர் செர்ஜி கபனோவ் கூறினார்: “உருவாக்கப்பட்ட சாதனங்களுக்கு வேறு பல பயன்கள் உள்ளன, அவற்றில் ஒன்று சுழல் மையத்தின் நானோ அளவிலான அலைவுகளைப் படிப்பதற்காக ஓரளவு சிக்கியுள்ள சுழலின் முடிவைக் குறிப்பதாகும். ஆய்வுகள் நமது நுண்ணறிவை அதிகரிக்கும் என்று நம்புகிறோம் சுழலிற்குள் மற்றும் இந்த பிடிவாதமான சமன்பாடுகளை எவ்வாறு தீர்ப்பது என்பதற்கான தடயங்களை வழங்கக்கூடும்.”
References: