காந்தம் இல்லாமல் எலக்ட்ரான் சுழலை வழிநடத்தும் புதிய முறுக்குப் பாலிமர்: ஒசாகா குழு

இடது- அல்லது வலது-கை சுருள்கள் போல் முறுக்கும் மூலக்கூறு அமைப்பைக் கொண்ட, மிக அதிக அளவில் சுழல்-துருவப்பட்ட மின்னோட்டங்களை உருவாக்கவல்ல புதிய வகை அரைக்கடத்தி பாலிமர்களை ஒசாகா பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். Nature Communications இதழில் வெளியான இப்பாலிமர்கள், எலக்ட்ரான்களை அவற்றின் சுழலின்படி வடிகட்டும் ஹெலிக்ஸ் அமைப்புகளாகத் தானாக அமைகின்றன; எதிர்கால ஸ்பின்ட்ரானிக் சாதனங்களுக்கு இதை ஒரு தளமாகக் குழு முன்வைக்கிறது.

இப்பணி கைரலிட்டி எனும் பண்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது; ஒரு பொருள் தனித்தனி இடது- வலது-கை வடிவங்களைக் கொண்டிருப்பதே இது — முறுக்கிய கொடிகளிலும் சுருள் கடல் சங்குகளிலும் இதைக் காணலாம். வழக்கமான மின்னணுவியல் மின்னூட்ட ஓட்டத்தை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. ஸ்பின்ட்ரானிக்ஸ், எலக்ட்ரானின் சுழலையும் பயன்படுத்துகிறது; இது தகவலைச் சுமக்கவல்ல, குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் ஒரு உள்ளார்ந்த பண்பு. எனவே இதைக் கட்டுப்படுத்தினால் பசுமையான, மேலும் திறனுள்ள தொழில்நுட்பங்கள் கிடைக்கலாம். சுழல்-துருவப்பட்ட மின்னோட்டங்களை நம்பகமாக உருவாக்கும் பொருள்களைக் கண்டறிவதே சவாலாக இருந்தது.

பெருமளவிலான காந்தப் பொருள்களுக்குப் பதிலாக, சுழலைக் கட்டுப்படுத்த மூலக்கூறு அமைப்பையே குழு பயன்படுத்தியது. கரிமப் பொருள்களின் நெகிழ்வுத்திறனை இந்த அணுகுமுறை பயன்படுத்துகிறது என முதன்மை ஆசிரியர் ஃபுமிடகா இஷிவாரி கூறுகிறார். இரு பக்க ஏணி வடிவ (bifacial ladder) இறுக்கமான கட்டமைப்பைக் கொண்ட பாலிமர்களை அவர்கள் வடிவமைத்தனர்; இந்த அமைப்பு, மூலக்கூறுகள் நன்கு ஒழுங்கமைந்த ஹெலிக்ஸ்களாக அமைய ஊக்குவித்து, தேர்ந்தெடுத்த சுழல் திசையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கடத்தும் திறனை மேம்படுத்துகிறது.

மின்னணு சாதனங்களில் பொருத்தியபோது, இப்பாலிமர்கள் உருவாக்கிய மின்னோட்டங்கள் மிக அதிக அளவில் சுழல்-துருவப்பட்டவை; பொருள் அதிக வெப்ப நிலைத்தன்மையையும் காட்டியது. காந்தங்களைச் சாராத ஸ்பின்ட்ரானிக் சாதனங்கள் மற்றும் தூய ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களை நோக்கிய ஒரு படியாக இக்கண்டுபிடிப்பைக் குழு முன்வைக்கிறது; வேலையைச் செய்ய மூலக்கூறின் முறுக்கையே இது பயன்படுத்துகிறது.