वैज्ञानिकों ने कमरे के तापमान पर 'मोइरे' जाल में फंसी रोशनी को सीधे देखा

नीदरलैंड के ट्वेंते विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने, उट्रेख्त, ब्राज़ील और जापान के सहयोगियों के साथ मिलकर, यह सीधे देखा है कि नैनो-स्तर की "मोइरे" संरचना कमरे के तापमान पर प्रकाश ऊर्जा के कणों को कैसे फंसाकर रखती है। यह बेहद छोटे प्रकाश स्रोतों और ऑप्टिकल सेंसरों की दिशा में एक कदम है। निष्कर्ष नेचर फिजिक्स पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं।

मोइरे संरचना वह लहरदार प्रभाव है जो तब दिखाई देता है जब दो बारीक, बार-बार दोहराई जाने वाली जालियां एक-दूसरे पर थोड़ा टेढ़ा होकर बिछ जाती हैं, जैसा कंप्यूटर स्क्रीन की तस्वीरों में अक्सर दिखता है। टीम ने मात्र तीन परमाणु मोटे अर्धचालक क्रिस्टल मॉलिब्डेनम डाइसल्फाइड की दो परतें एक-दूसरे पर रखकर और ऊपरी परत को 2 डिग्री घुमाकर जानबूझकर यह संरचना बनाई। बनी हुई संरचना हर 9 नैनोमीटर पर दोहराई जाती है, इतनी बारीक कि एक इंसानी बाल की चौड़ाई में यह 10,000 बार समा जाती है।

जब प्रकाश किसी अर्धचालक से टकराता है, तो उसकी ऊर्जा सोखकर एक्सिटॉन नाम के युग्म कण बन सकते हैं, जो यह तय करते हैं कि पदार्थ प्रकाश को कैसे सोखता और छोड़ता है। वैज्ञानिकों को लंबे समय से शक था कि मोइरे संरचना एक्सिटॉन को तय जगहों पर फंसा सकती है, जिससे प्रकाश को एक क्रमादेशित जाली में नियंत्रित करने का रास्ता मिलेगा। पर इसे पहले कभी सीधे नहीं देखा गया था: ऑप्टिकल माप हजारों दोहराव का औसत देते हैं, और तेज़ माइक्रोस्कोपी तरीके सिर्फ बेहद कम तापमान पर ही काम करते थे।

प्रमुख लेखक लॉरेंस वेस्टेनबर्ग ने परमाणु-स्तर पर नुकीली एक सुई से परतों को स्कैन किया, जबकि नीचे से एक तय रंग की रोशनी उन पर डाली गई। हर बिंदु पर बनने वाली बेहद छोटी विद्युत धारा को सुई ने पकड़ा, जिससे यह नैनोमीटर सटीकता के साथ मानचित्रित हुआ कि प्रकाश ऊर्जा कहां सोखी जा रही है। मानचित्रों से पता चला कि अलग-अलग तरह के एक्सिटॉन अलग-अलग जगहों पर बसते हैं: एक समूह मोइरे जाली के आर-पार कटने वाले बिंदुओं पर जमा होता है, जबकि दूसरा उनके बीच की जगहों में बसता है. हर एक करीब 2 नैनोमीटर के दायरे तक ही सीमित रहता है।