கிராஃபீன் நானோரிப்பன் ஹீட்டோரோஜங்ஷன் சென்சார்
கொலோன் பல்கலைக்கழகத்தின் தலைமையிலான ஒரு சர்வதேச ஆராய்ச்சி குழு முதன்முறையாக கிராஃபீனால் செய்யப்பட்ட பல அணு துல்லியமான நானோரிப்பன்களை இணைப்பதில் வெற்றி பெற்றது, கார்பனின் மாற்றம், சிக்கலான கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகிறது. விஞ்ஞானிகள் நானோரிப்பன் ஹீட்டோரோஜங்க்ஷன்களை ஒருங்கிணைத்து நிறமாலைமானிகளால் வகைப்படுத்தியுள்ளனர். பின்னர் அவர்கள் ஹீட்டோரோஜங்ஷன்களை ஒரு மின்னணு கூறுகளாக ஒருங்கிணைக்க முடிந்தது. இந்த வழியில், அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஒரு புதிய வகை சென்சார் ஒன்றை அவர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸில் “அணு துல்லியமான கிராஃபீன் நானோரிப்பன் ஹீட்டோரோஜங்ஷன்களில் தற்போதைய மாடுலேஷனை டன்னலிங் செய்தல்” என்ற தலைப்பில் அவர்களின் ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. கொலோன் பல்கலைக்கழகத்தில் வேதியியல் துறையுடன் பரிசோதனை இயற்பியல் நிறுவனத்துடன் நெருக்கமான ஒத்துழைப்புடன் இந்த வேலை மேற்கொள்ளப்பட்டது. , அத்துடன் மாண்ட்ரீல், நோவோசிபிர்ஸ்க், ஹிரோஷிமா மற்றும் பெர்க்லி ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சி குழுக்களுடன். இதற்கு ஜெர்மன் ஆராய்ச்சி அறக்கட்டளை (DFG) மற்றும் ஐரோப்பிய ஆராய்ச்சி கவுன்சில் (ERC) நிதியளித்தன.
கிராஃபீனின் நானோரிப்பன்களின் ஹீட்டோரோஜங்ஷன்கள் ஒரு நானோமீட்டர், ஒரு மில்லிமீட்டரில் ஒரு மில்லியனில் அகலம். கிராஃபீனின் கார்பன் அணுக்களின் ஒரே ஒரு அடுக்கை மட்டுமே கொண்டுள்ளது மற்றும் இது உலகின் மிக மெல்லிய பொருளாக கருதப்படுகிறது. 2010 ஆம் ஆண்டில், மான்செஸ்டரில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதன்முறையாக கிராஃபீனின் ஒற்றை அணு அடுக்குகளை உருவாக்குவதில் வெற்றி பெற்றனர், அதற்காக அவர்கள் நோபல் பரிசை வென்றனர். “சென்சார் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் கிராபெனின் நானோரிபன் ஹீட்டோரோஜங்ஷன்கள் ஒவ்வொன்றும் ஏழு மற்றும் பதினான்கு கார்பன் அணுக்கள் அகலமும் சுமார் 50 நானோமீட்டர் நீளமும் கொண்டவை. அவற்றின் சிறப்பம்சங்கள் என்னவென்றால், அவற்றின் விளிம்புகள் குறைபாடுகள் இல்லாதவை. பரிசோதனை இயற்பியல் நிறுவனத்திலிருந்து டாக்டர் போரிஸ் சென்கோவ்ஸ்கி விளக்கினார். ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த நானோரிப்பன் ஹீட்டோரோஜங்ஷன்களை அவற்றின் குறுகிய முனைகளில் இணைத்தனர், இதனால் டன்னலிங் தடைகளாக செயல்படும் மிகவும் சிக்கலான ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சர்களை உருவாக்குகின்றனர்.
கோண தீர்க்கப்பட்ட ஒளி உமிழ்வு, ஒளியியல் நிறமாலைமானி மற்றும் ஸ்கேனிங் டன்னலிங் மைக்ரோஸ்கோபி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சர்கள் ஆராயப்பட்டன. அடுத்த கட்டத்தில், உருவாக்கப்பட்ட ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சர்கள் மின்னணு சாதனத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. நானோரிப்பன் ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சர் வழியாக பாயும் மின்சாரம் குவாண்டம் மெக்கானிக்கல் டன்னலிங் விளைவால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. இதன் பொருள் சில நிபந்தனைகளின் கீழ், எலக்ட்ரான்கள் அணுக்களில் இருக்கும் ஆற்றல் தடைகளை ‘சுரங்கப்பாதை’ மூலம் கடக்க முடியும், இதனால் எலக்ட்ரானில் கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றலை விட தடை அதிகமாக இருந்தாலும் ஒரு மின்னோட்டம் பாய்கிறது.
நானோரிப்பன் ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சரிலிருந்து அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளை உறிஞ்சுவதற்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய சென்சார் உருவாக்கினர். ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சர் வழியாக டன்னலிங் மின்னோட்டம் மேற்பரப்புகளில் குவிக்கும். அதாவது, வாயுக்கள் போன்ற அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் சென்சாரின் மேற்பரப்பில் சேரும்போது தற்போதைய வலிமை மாறுகிறது. “நாங்கள் உருவாக்கிய முன்மாதிரி சென்சார் சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. மற்றவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது, இது குறிப்பாக உணர்திறன் வாய்ந்தது மற்றும் மிகச்சிறிய அளவிலான உறிஞ்சிகளைக் கூட அளவிடப் பயன்படுகிறது” என்று பரிசோதனை இயற்பியல் நிறுவனத்தின் ஆராய்ச்சி குழுவின் தலைவர் பேராசிரியர் டாக்டர் அலெக்சாண்டர் க்ரூனிஸ் கூறினார். .
References: