వార్తలు
అణు స్కేల్ వద్ద ఉపరితల లోపాల వల్ల ఏర్పడిన టన్నెల్ జంక్షన్ల యొక్క డైరెక్షనల్ పీక్-యాంటెన్నా లాంటి ప్రవర్తనను పరిశోధకులు విశ్లేషిస్తారు
టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్‌లతో సేకరించిన కాంతి ప్రొఫైల్, చిట్కాను అటామిక్ స్టెప్‌పై ఉంచినప్పుడు మారుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని పికోఅంటెన్నాలు, కాంతిని నడిపించే నానోస్కేల్ మూలకాలను నిర్మించడానికి ఉపయోగించుకోవచ్చు.
మాడ్రిడ్ నుండి పరిశోధకులు అణు స్కేల్ వద్ద కాంతి ఉద్గార దిశను నియంత్రించడం సాధ్యం చేసే ఒక దృగ్విషయాన్ని వివరించారు. టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్‌లతో (STM, ఆంగ్లంలో దాని సంక్షిప్త నామం కోసం) ప్రయోగాలలో విడుదలయ్యే కాంతి యొక్క దిశాత్మక ప్రొఫైల్‌ను ఒకే అణువు ఎలా మార్చగలదో ఈ పని వివరణాత్మక వివరణను అందిస్తుంది. స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్)
IMDEA నానోసైన్స్‌లోని ‘ఫోటాన్ STM’ ప్రయోగశాల మాడ్రిడ్ అటానమస్ యూనివర్శిటీ క్యాంపస్‌లో ఉన్న ఈ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లోని నాలుగు టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్‌లలో ఒకటి. ఈ పరికరం యొక్క ప్రత్యేకత ఏమిటంటే, ఇది వివిధ నమూనాల ఆప్టికల్ లక్షణాలను కొలవగలదు, ఎందుకంటే ఇది ప్రయోగాలలో విడుదలయ్యే కాంతిని సేకరించడానికి అనుమతించే పొడిగింపును కలిగి ఉంటుంది.
నానోమీటర్ స్కేల్ వద్ద కాంతి యొక్క మానిప్యులేషన్, దాని తరంగదైర్ఘ్యం క్రింద, ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే దూర క్షేత్రంలో సేకరించిన కాంతి యొక్క లక్షణాలు సమీప క్షేత్రంలో ఏమి జరుగుతుందో నిర్ణయించబడతాయి. ఈ తారుమారు STM మైక్రోస్కోప్‌లలో సాధించబడుతుంది ఎందుకంటే విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం రెండు మెటల్ నానోస్ట్రక్చర్‌ల మధ్య చాలా పరిమితమై ఉంటుంది, మైక్రోస్కోప్ చిట్కా మరియు నమూనా, ఇవి 1 నానోమీటర్ యొక్క సాధారణ దూరంతో వేరు చేయబడతాయి. ఈ కాన్ఫిగరేషన్‌ను నానోకావిటీ అంటారు. పరమాణు లోపం వంటి మూలకం ఈ నానోకావిటీలోకి ప్రవేశపెడితే, ఆ వ్యవస్థను పికోకావిటీ అంటారు మరియు ప్రత్యేక లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. నానోకావిటీలలో అణు దశలను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా, ప్రయోగాలలో కాంతి ఉద్గార దిశను సవరించడం సాధ్యమవుతుందని గమనించబడింది. పరిశోధకులు ఇంతకుముందు గమనించిన ఈ దృగ్విషయానికి ఇప్పటి వరకు శాస్త్రీయ వివరణ లేదు.
IMDEA నానోసైన్స్‌లోని ‘ఫోటాన్ STM’ పరిశోధనా బృందం, అల్బెర్టో మార్టిన్ జిమెనెజ్ మరియు రాబర్టో ఒటెరో నేతృత్వంలో, బంగారు STM చిట్కా మరియు అణు దశతో వెండి అణువుల మృదువైన ఉపరితలంతో కూడిన పికోఅంటెన్నాతో ఒక ప్రయోగంలో ప్రసరించే కాంతిని కొలిచింది. . STM మైక్రోస్కోప్‌తో ఒక సాధారణ కొలత సమయంలో, చిట్కా నమూనా అంతటా ప్రయాణిస్తుంది, సిగ్నల్‌ను సేకరిస్తున్నప్పుడు ఉపరితలాన్ని ముందుకు వెనుకకు స్వీప్ చేస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్‌ను ఉపరితలంలోని పరమాణుపరంగా చదునైన భాగానికి ఇంజెక్ట్ చేసినప్పుడు సేకరించిన దానికంటే మోనోఅటామిక్ స్టెప్‌పై తగిన శక్తితో టోనెల్ చేసే ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ విడుదల చేసే కాంతి ఎక్కువ లేదా తక్కువగా ఉంటుందని పరిశోధకులు గమనించారు.
అనేక దశల ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి యొక్క విస్తృతమైన వర్గీకరణ ద్వారా, ఎలక్ట్రాన్‌కు కాంతి తీవ్రతను నియంత్రించే పరామితి దశ మరియు కాంతి సేకరణ దిశల మధ్య సాపేక్ష ధోరణి అని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, తద్వారా కాంతి ఉద్గారాలు అంతరిక్షంలో అన్ని దిశలలో సమానంగా పంపిణీ చేయబడలేదని నిరూపిస్తుంది. కానీ కార్డియోయిడ్ లాంటి డైరెక్షనల్ ప్రొఫైల్‌తో కొన్నింటికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది.
IFIMAC-UAM పరిశోధకుడు ఆంటోనియో ఫెర్నాండెజ్ సహకారంతో, రచయితలు కాంతి ఉద్గారాన్ని సవరించే విధానాన్ని వివరించారు. వారి పనిలో, ఇటీవల ప్రచురించబడింది సైన్స్ అడ్వాన్స్‌లుచిట్కా మరియు STM నమూనా మధ్య ఉండే చిన్న కుహరాలలో, అణు పరిమాణంలో లోపం విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క గణనీయమైన పునఃపంపిణీకి కారణమవుతుందని వారు వివరిస్తారు, ఇది దశకు రెండు వైపులా చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది, తద్వారా ఇది వివరిస్తుంది కాంతి ఉద్గారాల కోణీయ ప్రొఫైల్ దశ యొక్క విన్యాసాన్ని బట్టి ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని పికోఅంటెన్నాను రూపొందించడానికి ఉపయోగించుకోవచ్చు, ఇది నానోస్కేల్ మూలకం, దీనితో ఉద్గార కాంతి యొక్క దిశను నియంత్రించవచ్చు.
సారాంశంలో, సమీప క్షేత్రంలో విడుదలయ్యే విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని – కాంతిని గుర్తించడానికి, సూక్ష్మదర్శిని యొక్క చిట్కా-నమూనా నిర్మాణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం మాత్రమే కాకుండా, పరమాణు స్థాయిలో స్కాన్ చేయబడిన నమూనా యొక్క ఆకృతీకరణ మరియు లోపాలను కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. , ఒక పరమాణు లోపం ఈ రేడియేషన్ విడుదలయ్యే దిశను సవరించగలదు కాబట్టి.
అణువులు, క్వాంటం చుక్కలు లేదా ఇతర క్వాంటం ఉద్గారకాలు నుండి కాంతి ఉద్గారాల దిశను చివరికి ట్యూన్ చేయడానికి రచయితలు ఈ పద్ధతిలో సంభావ్యతను చూస్తారు. పరమాణు వస్తువుల యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాలను పరిశోధించడం మన జ్ఞానాన్ని పెంపొందించుకోవడానికి మాత్రమే కాకుండా, అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉన్న సిస్టమ్‌లను రూపొందించడానికి కూడా కీలకం, ఉదాహరణకు, క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో.
ఈ పని మాడ్రిడ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ అడ్వాన్స్‌డ్ స్టడీస్ (IMDEA నానోసైన్సియా) మరియు సెంట్రో డి ఫిజిక్స్ ఆఫ్ కండెన్స్డ్ మ్యాటర్ ఫిజిక్స్ (IFIMAC-UAM)లో నిర్వహించబడింది మరియు IMDEA నానోసైన్సియా (CEX2020-CEX2020-CEX20)కి సెవెరో ఓచోవా ఎక్సలెన్స్ అక్రిడిటేషన్‌తో సహ-నిధులు అందించబడ్డాయి. 001039-S), IFIMAC (CEX202020-000805-M), MSCA-PF STED గ్రాంట్ (101108851) మరియు కమ్యూనిడాడ్ డి మాడ్రిడ్ యొక్క MAD2D ప్రాంతీయ ప్రాజెక్ట్‌కు మరియా డి మేజ్టు ఎక్సలెన్స్ అక్రిడిటేషన్.
పదకోశం:
నానోకావిటీ: ఈ కథనం విషయంలో, STM మైక్రోస్కోప్ యొక్క కొన మరియు నమూనా మధ్య సుమారుగా 1 నానోమీటర్ దూరంలో ఉన్న గ్యాప్ ఏర్పడింది.
పికోఅంటెన్నా: నానోకావిటీలో పరమాణు లోపం (అణువుల దశ వంటివి) ద్వారా ఏర్పడిన వ్యవస్థను సూచించడానికి రచయితలు స్వీకరించిన పదం.
టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ (STM): టన్నెలింగ్ ప్రభావం భావన ఆధారంగా పరమాణు స్థాయిలో ఉపరితలాలను చిత్రీకరించడానికి ఒక పరికరం. చిట్కా ఉపరితలానికి దగ్గరగా ఉంచబడుతుంది మరియు క్వాంటం టన్నెల్ ప్రభావానికి కృతజ్ఞతలు తెలుపుతూ ఎలక్ట్రాన్లు చిట్కా నుండి నమూనాకు “జంప్” చేయగలవు, చిట్కా ఉంచబడిన దూరాన్ని బట్టి కొలవగల విద్యుత్తును సృష్టిస్తుంది. చిట్కా ఉపరితలాన్ని తుడిచిపెడితే, రిలీఫ్ మ్యాప్ లేదా చిత్రం సృష్టించబడుతుంది.
గ్రంథ పట్టిక సూచన
డేవిడ్ మాటియోస్ మరియు ఇతరులు. అణు-స్థాయి ఉపరితల లోపం ద్వారా ఏర్పడిన సొరంగం జంక్షన్ల దిశాత్మక పికోఅంటెన్నా ప్రవర్తన. సైన్స్ Adv.10, eadn2295(2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn2295.
