படிக மேற்பரப்பில் மூலக்கூறுகள் முதன்முறையாக இறுதி குவாண்டம் எல்லையை எட்டின

ஜெர்மனியின் மாக்ஸ் பிளாங்க் ஒளியியல் அறிவியல் நிறுவனத்தைச் (MPL) சேர்ந்த ஆய்வாளர்கள் ஒரு புதிய வழியைக் கண்டறிந்துள்ளனர். திண்மப் பொருள் மேற்பரப்பில் தனித்தனி மூலக்கூறுகளை, அவற்றின் குவாண்டம் பண்புகளை அடிப்படை இயற்பியல் எல்லை வரை பாதுகாக்கும் அளவு அவர்கள் நிலைப்படுத்தினர். இதற்கு முன் வெற்றிடத்திலோ அல்லது திண்மப் பொருளுக்குள்ளோ தவிர வேறு எங்கும் இது சாத்தியமாகவில்லை. MPL-இன் நானோ-ஆப்டிக்ஸ் பிரிவின் தலைவர் பேராசிரியர் வாஹித் சாண்டோக்தார் இதற்குத் தலைமை தாங்கினார். இந்த முடிவுகள் சயின்ஸ் இதழில் வெளியாகியுள்ளன.

ஒளியுடன் வலுவாக தொடர்பு கொள்ளும் தனி அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் போன்ற குவாண்டம் உமிழிகள், தனி ஒளிப்புகள்களை உருவாக்கவும், குவாண்டம் தகவலைச் சேமிக்கவும், குவாண்டம் பின்னிப்பிணைப்பைக் கடத்தவும் முடியும். இவை குவாண்டம் தகவல் தொடர்பு மற்றும் கணிப்பியலில் பயன்படுகின்றன. இவற்றை ஒவ்வொன்றாக ஆய்வு செய்ய பொதுவாக வெற்றிடத்தில் சிக்க வைப்பது அல்லது திண்மப் பொருளுக்குள் புதைப்பது தேவைப்படும். எளிதில் அணுகக்கூடிய மேற்பரப்பில் ஒன்றை வைத்திருந்தால் அதை ஆராயவும் கையாளவும் எளிதாக இருக்கும். ஆனால் நிஜ உலக மேற்பரப்புகளில் உள்ள மாசு எப்போதும் ஒரு சத்தமிக்க சூழலை உருவாக்கும். இது அதன் நுட்பமான குவாண்டம் நிலையை விரைவாகக் கெடுத்துவிடும்.

ஒரு குறிப்பிட்ட கரிம படிகம் அறை வெப்பநிலையில் மெதுவாக ஆவியாகி, மேற்பரப்பு மாசுகளை தன்னுடன் கொண்டு செல்லும் தன்மையை ஆய்வுக் குழு பயன்படுத்தியது. ஒரு சிறிய படிகத்தை வெற்றிடத்தில் அடைக்கப்பட்ட குளிரூட்டியில் வைத்து, அதன் வெளிப்புற அடுக்குகள் ஆவியாக அனுமதித்தனர். பின்னர் மேலும் ஆவியாவதை நிறுத்த முழு பூஜ்ஜியத்திற்கு சில டிகிரி மேலே அதைக் குளிரவைத்தனர். இதன் பின் புதிதாகச் சுத்தப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பில் ஒரு நுண்-உற்பத்தி உலையைப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறுகளை படிய வைத்தனர்.

மூலக்கூறுகள் தொடர்ச்சியாக ஃபூரியர் எல்லையை எட்டின; இது ஒரு குவாண்டம் உமிழிக்கான தத்துவார்த்த அதிகபட்ச ஒத்திசைவு காலம் ஆகும். இது அவை வழக்கத்திற்கு மாறாக அமைதியான, நிலையான சூழலை அனுபவித்தன என்பதைக் காட்டுகிறது. 'குவாண்டம் உமிழிகளின் தரத்தை அவற்றின் ஒத்திசைவு காலத்தின் மூலம் மதிப்பிடலாம்' என MPL-இன் நானோ-ஆப்டிக்ஸ் பிரிவைச் சேர்ந்த டாக்டர் அலெக்ஸி ஷ்கரின் கூறினார். 'இது அவை எவ்வளவு காலம் தங்கள் குவாண்டம் தன்மையை தக்கவைக்கின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது' என்றும் அவர் மேலும் கூறினார். சத்தமிக்க சூழலில், இந்த ஒத்திசைவு நூற்றுக்கணக்கான அல்லது ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு குறைவாக இருக்கக்கூடும். மேற்பரப்பு மூலக்கூறுகளை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் அமையவும் வைத்தது, அவற்றின் ஆற்றல் அளவுகளையும் மாற்றியது.

இந்த நுட்பத்தை அணு விசை நுண்ணோக்கி மற்றும் ஸ்கேனிங் டன்னலிங் நுண்ணோக்கி ஆகியவற்றுடன் இணைப்பதே அடுத்த கட்ட ஆய்வு என ஆய்வாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். இது மேற்பரப்பிலுள்ள தனிப்பட்ட குவாண்டம் உமிழிகள் மீது நானோமீட்டர் அளவிலான கட்டுப்பாட்டைத் தரக்கூடும் என்றும் அவர்கள் கூறுகின்றனர்.