குவாண்டம் புள்ளிகளின் பரிமாற்றம்
குவாண்டம் புள்ளிகள் என்று அழைக்கப்படுவது பல பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு புதிய வகை பொருளாகும். நானோமீட்டர் வரம்பில் பரிமாணங்களைக் கொண்ட சிறிய குறைக்கடத்தி படிகங்களால் குவாண்டம் புள்ளிகள் உணரப்படுகின்றன. ஆப்டிகல் மற்றும் மின் பண்புகளை இந்த படிகங்களின் அளவு மூலம் கட்டுப்படுத்தலாம். QLED-களாக, அவை ஏற்கனவே சமீபத்திய தலைமுறை டிவி பிளாட் திரைகளில் சந்தையில் உள்ளன, அங்கு அவை குறிப்பாக புத்திசாலித்தனமான மற்றும் உயர்-தெளிவு வண்ண இனப்பெருக்கத்தை உறுதி செய்கின்றன. இருப்பினும், குவாண்டம் புள்ளிகள் சாயங்களாக மட்டுமல்லாமல், அவை சூரிய மின்கலங்களிலோ அல்லது குறைக்கடத்தி சாதனங்களிலோ பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒரு குவாண்டம் கணினியின் கணக்கீட்டு கட்டுமான தொகுதிகள், குவிட்ஸ் வரை பயன்பாடுகளில் உள்ளன.
இப்போது, HZB-இல் டாக்டர் அன்னிகா பாண்டே தலைமையிலான குழு ஒரு தத்துவார்த்த வெளியீட்டில் ஒரு அணு பார்வையுடன் பல குவாண்டம் புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு பற்றிய புரிதலை விரிவுபடுத்தியுள்ளது.
அன்னிகா பாண்டே HZB இல் “எலக்ட்ரான் டைனமிக்ஸ் மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி கோட்பாடு” குழுவின் தலைவராக உள்ளார், குறிப்பாக அவர் குவாண்டம் இயற்பியல் நிகழ்வுகளின் தோற்றத்தில் ஆர்வமாக உள்ளார். குவாண்டம் புள்ளிகள் மிகச் சிறிய நானோகிரிஸ்டல்கள் என்றாலும், அவை எலக்ட்ரான்களின் பெருக்கங்களுடன் ஆயிரக்கணக்கான அணுக்களைக் கொண்டுள்ளன. சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுடன் கூட, அத்தகைய குறைக்கடத்தி படிகத்தின் மின்னணு கட்டமைப்பைக் கணக்கிட முடியாது, மேலும் தத்துவார்த்த வேதியியலாளரை வலியுறுத்துகிறார், சமீபத்தில் ஃப்ரீ யுனிவர்சிட்டில் தனது வாழ்விடத்தை முடித்தார். “ஆனால் சிக்கலை தோராயமாக விவரிக்கும் முறைகளை நாங்கள் உருவாக்கி வருகிறோம்” என்று பாண்டே விளக்குகிறார். “இந்த விஷயத்தில், நாங்கள் சுமார் நூறு அணுக்களின் அளவிடப்பட்ட-கீழே குவாண்டம் புள்ளி பதிப்புகளுடன் பணிபுரிந்தோம், இருப்பினும் உண்மையான நானோகிரிஸ்டல்களின் சிறப்பியல்பு பண்புகள் இதில் உள்ளன.”
இந்த அணுகுமுறையுடன், ஒன்றரை ஆண்டு வளர்ச்சிக்குப் பிறகு மற்றும் மெட்ஸில் உள்ள CNRS-யுனிவர்சிட்டி டி லோரெய்னிலிருந்து பேராசிரியர் ஜீன் கிறிஸ்டோஃப் ட்ரெம்ப்ளேவுடன் இணைந்து, இரண்டு குவாண்டம் புள்ளிகளின் தொடர்புகளை உருவகப்படுத்துவதில் வெற்றி பெற்றோம், ஒவ்வொன்றும் நூற்றுக்கணக்கான அணுக்களால் ஆனவை, அவை ஒன்றுகொன்று ஆற்றலை பரிமாறிக்கொள்ளுங்கள். குறிப்பாக, இந்த இரண்டு குவாண்டம் புள்ளிகள் ஒளியால் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆற்றலை எவ்வாறு உறிஞ்சி, பரிமாறிக்கொள்ளலாம் மற்றும் நிரந்தரமாக சேமிக்க முடியும் என்பதை நாங்கள் ஆராய்ந்தோம். முதல் ஒளி துடிப்பு கிளர்ச்சிக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, இரண்டாவது ஒளி துடிப்பு சேமிப்பைத் தூண்டுகிறது.
மொத்தத்தில், அளவு மற்றும் வடிவவியலின் விளைவைக் கைப்பற்ற மூன்று வெவ்வேறு ஜோடி குவாண்டம் புள்ளிகளை ஆராய்ந்தோம். எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்பை மிகத் துல்லியமாகக் கணக்கிட்டு, மின்னணு இயக்கத்தை உண்மையான நேரத்தில் ஃபெம்டோசெகண்ட் தீர்மானத்தில் (10-15 கள்) உருவகப்படுத்தினோம்.
பயன்பாட்டின் பல துறைகளில் சோதனை ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கும் இந்த முடிவுகள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், எடுத்துக்காட்டாக, குவிட்களின் வளர்ச்சிக்கு அல்லது ஒளிச்சேர்க்கைக்கு ஆதரவாக, சூரிய ஒளியால் பச்சை ஹைட்ரஜன் வாயுவை உற்பத்தி செய்ய. “குவாண்டம் புள்ளிகளின் இன்னும் யதார்த்தமான விளக்கங்களை நோக்கி எங்கள் மாதிரிகளை விரிவாக்குவதில் நாங்கள் தொடர்ந்து பணியாற்றி வருகிறோம்” என்று பாண்டே கூறுகிறார், “எ.கா. வெப்பநிலை மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் ஆதிக்கம்.”
References: