துணைத் துகள்கள் கொண்ட பொருட்களில் ஆராய்ச்சி
கென்ட் பல்கலைக்கழக இயற்பியல் அறிவியல் பள்ளி, அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப வசதிகள் கவுன்சில் (எஸ்.டி.எஃப்.சி) மற்றும் கார்டிஃப், டர்ஹாம் மற்றும் லீட்ஸ் பல்கலைக்கழகங்களுடன் இணைந்து, மேம்பட்ட மின்னணு பொருட்களில் பதிக்கப்பட்டுள்ள துணைத் துகள்களிலிருந்து சமிக்ஞைகளை பகுப்பாய்வு செய்ய கணினிகளைப் பயிற்றுவிப்பதற்கான ஒரு வழிமுறையை உருவாக்கியுள்ளது.
மியூயான்ஸ் எனப்படும் துகள்கள் பெரிய துகள் முடுக்கிகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் காந்த பண்புகளை ஆராய்வதற்காக பொருட்களின் மாதிரிகளுக்குள் பொருத்தப்படுகின்றன. பொருளின் உள்ளே இருக்கும் தனி அணுக்களுக்கு காந்தமாக இணைந்ததால், அந்த காந்தவியல் பற்றிய தகவல்களைப் பெற ஆராய்ச்சியாளர்களால் கண்டறியக்கூடிய சமிக்ஞையை உமிழ்வதால் மியூயான்கள் தனித்துவமாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
அணு அளவிலான காந்தத்தை ஆராயும் இந்த திறன், மியூயான் அடிப்படையிலான அளவீடுகளை மின்னணு பொருட்களில் காந்தத்தின் மிக சக்திவாய்ந்த ஆய்வுகளில் ஒன்றாக ஆக்குகிறது, இதில் மீக்கடத்திகள் மற்றும் பிற ஈர்க்கக்கூடிய வடிவங்கள் போன்ற ‘குவாண்டம் பொருட்கள்’ அடங்கும்.
சமிக்ஞையை எளிமையாக ஆராய்வதன் மூலம் பொருளில் என்ன நடக்கிறது என்பதைக் கண்டறிய முடியாது என்பதால், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பொதுவாக தங்கள் தரவை பொதுவான மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடுகிறார்கள். இதற்கு நேர்மாறாக, தற்போதைய குழு முதன்மை அங்கம் பகுப்பாய்வு (PCA) எனப்படும் தரவு-அறிவியல் நுட்பத்தைத் தழுவி, அடிக்கடி முக அங்கீகாரத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
PCA நுட்பத்தில் ஒரு கணினி பல தொடர்புடைய ஆனால் தனித்துவமான படங்களுக்கு கொடுப்பதும், பின்னர் ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான “ஆர்க்கிட்டிபால்” படங்களை அடையாளம் காணும் ஒரு வழிமுறையை இயக்குவதும் அடங்கும், அவை இனப்பெருக்கம் செய்ய ஒன்றிணைக்கப்படலாம், மிகத் துல்லியமாக, அசல் படங்கள். இந்த வழியில் பயிற்சியளிக்கப்பட்ட ஒரு வழிமுறை பின்னர் ஒரு புதிய படம் முன்பு பார்த்த படத்துடன் பொருந்துமா என்பதை அங்கீகரிப்பது போன்ற பணிகளைச் செய்யலாம்.
STFC ரதர்ஃபோர்ட் ஆப்பிள்டன் ஆய்வகத்தின் ISIS நியூட்ரான் மற்றும் மியூயான் மூலத்தில் பெறப்பட்ட சோதனைத் தரவைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு குவாண்டம் பொருட்களுக்கான வழிமுறையைப் பயிற்றுவித்து, சிக்கலான பொருட்களில் பதிக்கப்பட்ட மியூன்களால் அனுப்பப்படும் சமிக்ஞைகளை பகுப்பாய்வு செய்ய PCA நுட்பத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் தழுவினர்.
புதிய நுட்பம் கட்ட மாற்றங்களைக் கண்டறிவதற்கான நிலையான முறையைப் போலவே திறமையாகவும், சில சந்தர்ப்பங்களில் நிலையான பகுப்பாய்வுகளின் திறன்களுக்கு அப்பாற்பட்ட மாற்றங்களைக் கண்டறியவும் முடியும் என்று முடிவுகள் காண்பித்தன.
கென்டில் உள்ள மின்தேக்கிய மேட்டர் தியரியின் மூத்த விரிவுரையாளரும், குவாண்டம் மெட்டீரியல்ஸ் ஆராய்ச்சி குழுவின் இயற்பியலின் தலைவருமான டாக்டர் ஜார்ஜ் குயின்டனிலா கூறுகையில், “எங்கள் ஆராய்ச்சி முடிவுகள் விதிவிலக்கானவை, ஏனெனில் இது ஆராயப்படும் பொருட்களின் இயற்பியல் பற்றி எதுவும் தெரியாத ஒரு வழிமுறையால் அடையப்பட்டது. புதிய அணுகுமுறை மிகவும் பரந்த பயன்பாட்டைக் கொண்டிருக்கக்கூடும் என்றும், உலகளாவிய ஆராய்ச்சி சமூகத்தால் பயன்படுத்த எங்கள் வழிமுறைகளை நாங்கள் கிடைக்கச் செய்துள்ளதாகவும் இது அறிவுறுத்துகிறது.”
References: