একে অপরের উপরে দ্বি-মাত্রিক পদার্থের স্তরগুলিকে স্ট্যাক করা এবং তাদের মধ্যে মোচড়ের কোণে তারতম্য তাদের বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলিকে ব্যাপকভাবে পরিবর্তন করে। কৌশলটি হল মোচড়ের কোণটি সঠিকভাবে পাওয়া এবং আপনি কখন এটি করেছেন তা জানা। চীনের গবেষকরা এখন একটি কৌশল তৈরি করেছেন যা এই চ্যালেঞ্জের দ্বিতীয় অংশে সাহায্য করে। বিজ্ঞানীদের স্থানীয় মোচড়ের কোণগুলির বৈচিত্রগুলি সরাসরি কল্পনা করার অনুমতি দিয়ে, নতুন কৌশলটি পাকানো উপকরণগুলির বৈদ্যুতিন কাঠামোর উপর আলোকপাত করে এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলিকে কাজে লাগায় এমন ডিভাইসগুলির বিকাশকে ত্বরান্বিত করে৷

গ্রাফিন (একটি পরমাণুর পুরু কার্বনের একটি 2D রূপ) এর কোনো ইলেকট্রনিক ব্যান্ড গ্যাপ নেই। একজোড়া গ্রাফিন স্তর একে অপরের উপরে স্তুপীকৃত নয়। যাইহোক, যদি আপনি স্ট্যাকের সাথে হেক্সাগোনাল বোরন নাইট্রাইড (hBN) নামক আরেকটি 2D উপাদান যোগ করেন, একটি ব্যান্ড গ্যাপ দেখা দেয়। এর কারণ হল hBN-এর ল্যাটিস ধ্রুবক - এটির পরমাণুগুলি কীভাবে সাজানো হয় তার একটি পরিমাপ - প্রায় গ্রাফিনের মতোই, কিন্তু ঠিক নয়। গ্রাফিন এবং এইচবিএন-এর সামান্য অমিল স্তরগুলি একটি বৃহত্তর কাঠামো তৈরি করে যা একটি মোইরি সুপারল্যাটিস নামে পরিচিত, এবং এই সুপারল্যাটিসের কাছাকাছি পরমাণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া একটি ফাঁক তৈরি করতে দেয়। যদি স্তরগুলিকে এমনভাবে পাকানো হয় যাতে সেগুলি আরও মিসলাইনড হয়, জালির মিথস্ক্রিয়াগুলি দুর্বল হয়ে যায় এবং ব্যান্ডের ফাঁক অদৃশ্য হয়ে যায়।

প্রচলিত উপকরণগুলিতে এই ধরনের পরিবর্তনগুলি অর্জনের জন্য সাধারণত বিজ্ঞানীদের পদার্থের রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করতে হয়। একটি 2D উপাদানের স্তরগুলির মধ্যে টুইস্ট কোণ পরিবর্তন করা একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন পদ্ধতি, এবং সংশ্লিষ্ট সম্ভাবনাগুলি টুইস্ট্রোনিক্স নামে পরিচিত ডিভাইস প্রকৌশলের একটি নতুন ক্ষেত্রকে কিকস্টার্ট করেছে। সমস্যা হল যে মোচড়ের কোণগুলি নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, এবং যদি একটি নমুনার বিভিন্ন অঞ্চলে অসমভাবে বিতরণ করা পাকানো কোণ থাকে, তাহলে নমুনার বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলি অবস্থান থেকে অবস্থানে পরিবর্তিত হবে। এটি উচ্চ-পারফরম্যান্স ডিভাইসগুলির জন্য আদর্শ থেকে অনেক দূরে, তাই গবেষকরা এই ধরনের অসঙ্গতিগুলিকে আরও সুনির্দিষ্টভাবে কল্পনা করার উপায়গুলি অন্বেষণ করছেন৷

sMIM এর উপর ভিত্তি করে একটি নতুন পদ্ধতি

নতুন কাজে একটি টিমের নেতৃত্বে ড হং-জুন গাও এবং শিউ ঝু এর ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস, স্ক্যানিং মাইক্রোওয়েভ ইম্পিডেন্স মাইক্রোস্কোপি (sMIM) নামে একটি পদ্ধতি গ্রহণ করেছে যা সম্প্রতি তৈরি করা হয়েছে ঝিক্সুন শেন এবং সহকর্মীরা স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয় মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে. অভিযোজিত পদ্ধতিতে নমুনায় গেট ভোল্টেজের একটি পরিসীমা প্রয়োগ করা এবং এতে বিভিন্ন অবস্থানে এসএমআইএম ডেটার পরিবাহিতা ওঠানামা বিশ্লেষণ করা জড়িত। "এই প্রক্রিয়াটি moiré ব্যান্ডের ফাঁকগুলির সাথে সম্পর্কিত গেট ভোল্টেজগুলি প্রদান করে, যা সম্পূর্ণরূপে ভরা ইলেকট্রনিক ব্যান্ডের নির্দেশক, সরাসরি moiré superlattice এবং স্থানীয় টুইস্ট অ্যাঙ্গেলগুলির বিবরণ উন্মোচন করে," ঝু ব্যাখ্যা করে৷

গবেষকরা যখন তাদের সহকর্মীদের দ্বারা তৈরি করা টুইস্টেড বিলেয়ার গ্রাফিনের উচ্চ-মানের নমুনার উপর এই পদ্ধতিটি পরীক্ষা করেছিলেন কিয়ানয়িং হু, ইয়াং জু এবং জিয়াওয়েই হু, তারা সরাসরি মোচড় কোণের বৈচিত্র সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল। তারা স্থানীয় এলাকাগুলির পরিবাহিতা সম্পর্কে তথ্য সংগ্রহ করেছিল এবং তারা অন্যান্য বৈদ্যুতিন অবস্থা যেমন কোয়ান্টাম হল স্টেট এবং চেরন ইনসুলেটরগুলিকে প্লেনের বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে চিহ্নিত করেছিল। "আমরা একসাথে এই পরিমাপ তৈরি করেছি," ঝু নোট করে। "এটি আমাদের বিভিন্ন স্থানীয় মোচড় কোণ অবস্থার অধীনে সরাসরি কোয়ান্টাম রাষ্ট্র তথ্য প্রাপ্ত করার অনুমতি দেয়।"

নতুন কৌশলটি বেশ কয়েকটি মাইক্রনের দূরত্বে প্রায় 0.3° এর স্থানীয় মোচড়ের কোণে উচ্চারিত বৈচিত্র প্রকাশ করেছে, তিনি যোগ করেছেন। এটি দলটিকে স্থানীয় পরিবাহিতা পরিমাপ করতেও সক্ষম করে, যা বিকল্প পদ্ধতিগুলির সাথে সম্ভব নয় যা একক-ইলেক্ট্রন ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে সংকোচনযোগ্যতা পরিমাপ করতে বা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র পরিমাপের জন্য ন্যানোএসকিউআইডি ব্যবহার করে। আরও কী, একটি অন্তরক বিএন স্তর দ্বারা আবৃত পাকানো বিলেয়ার গ্রাফিনের নমুনার জন্য, নতুন পদ্ধতিটি প্রচলিত স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে, কারণ এটি অন্তরক স্তরটি ভেদ করতে পারে।

অভিনব কোয়ান্টাম অবস্থা অন্বেষণ

"আমাদের কাজ একটি বাঁকানো দ্বি-মাত্রিক উপাদানের ডোমেনের মধ্যে এবং মধ্যে স্থানীয় মোচড় কোণের বৈচিত্র প্রকাশ করেছে," ঝু বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এটি নমুনার অণুবীক্ষণিক অবস্থা সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতাকে আরও গভীর করেছে, যা আমাদের পূর্বে 'বাল্ক-গড়' পরিমাপে পর্যবেক্ষণ করা অনেক পরীক্ষামূলক ঘটনা ব্যাখ্যা করতে দেয়। এটি একটি অণুবীক্ষণিক দৃষ্টিকোণ থেকে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে, ম্যাক্রোস্কোপিকভাবে পর্যবেক্ষণ করা কঠিন এমন অভিনব কোয়ান্টাম রাজ্যগুলি অন্বেষণ করার একটি উপায়ও প্রদান করে।"

গ্রাফিন ফিতা অগ্রিম twistronics

এই পরিমাপের জন্য ধন্যবাদ, বাঁকানো দ্বি-মাত্রিক উপকরণগুলিতে স্থানীয় মোচড়ের কোণগুলির অসমতা আর উপন্যাসের কোয়ান্টাম অবস্থার অধ্যয়নের ক্ষেত্রে বাধা হওয়া উচিত নয়, তিনি যোগ করেন। "পরিবর্তে, আমরা লক্ষ্য করেছি স্থানীয় মোচড়ের কোণগুলির সমৃদ্ধ বন্টনের জন্য ধন্যবাদ, এখন একক নমুনায় একাধিক স্থানীয় মোচড় কোণ অবস্থা এবং ব্যান্ড কাঠামোর অবস্থার অধীনে বিভিন্ন কোয়ান্টাম অবস্থার তুলনা করা সম্ভব হবে।"

গবেষকরা এখন তাদের কৌশলটি বিস্তৃত পরিসরে বাঁকানো সিস্টেম এবং হেটারোস্ট্রাকচার মোয়ার সিস্টেমে প্রসারিত করার লক্ষ্য রেখেছেন - উদাহরণস্বরূপ, টুইস্টেড বিলেয়ার MoTe-এর মতো উপকরণগুলিতে₂ এবং ডব্লিউএসই₂/ডব্লিউএস₂. তারা বাল্ক-গড় পরিমাপ পরিচালনা করতে এবং তাদের নতুন পদ্ধতি ব্যবহার করে স্থানীয় পরিমাপের সাথে এই ফলাফলগুলি তুলনা করতে চায়।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/local-twist-angles-in-graphene-come-into-view/