एक प्रस्तावित नया ऑप्टिकल मेटामटेरियल टेललजेन प्रभाव के कारण वास्तविक वन-वे ग्लास की तरह व्यवहार कर सकता है, जो किसी सामग्री की प्रकाश तरंगों की प्रतिक्रिया को उसके चुंबकीयकरण और ध्रुवीकरण से जोड़ता है। फ़िनलैंड, अमेरिका, स्वीडन और ग्रीस के शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तुत डिज़ाइन के तहत, नया मेटामेट्री फेरोमैग्नेट और एक उच्च-पारगम्यता ढांकता हुआ जो सही अनुनाद पर संचालित होता है, से युक्त यादृच्छिक रूप से उन्मुख नैनोसिलेंडरों से बनेगा। पिछले प्रस्तावों के विपरीत, मेटामटेरियल को संचालित करने के लिए बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता नहीं होगी, और इसके डेवलपर्स का कहना है कि यह सौर कोशिकाओं को और अधिक कुशल भी बना सकता है।
टेललजेन प्रभाव को गैर-पारस्परिक मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव (एनएमई) के रूप में भी जाना जाता है, और यह तब होता है जब प्रकाश का विद्युत क्षेत्र घटक (एक विद्युत चुम्बकीय तरंग) किसी सामग्री को उसी समय चुंबकित करता है जब चुंबकीय क्षेत्र घटक इसे ध्रुवीकृत करता है। यह प्रभाव उन्नत प्रौद्योगिकियों जैसे कि चुंबक-मुक्त ऑप्टिकल आइसोलेटर्स के साथ-साथ मौलिक अनुसंधान के लिए बहुत अधिक संभावनाएं दिखाता है - उदाहरण के लिए सापेक्षतावादी पदार्थ के इलेक्ट्रोडायनामिक्स और एक्सियन कहे जाने वाले सैद्धांतिक कणों पर।
मेटामटेरियल्स के माध्यम से प्रभाव को बढ़ाना
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में प्रकाश के लिए, प्राकृतिक सामग्रियों में एनएमई नगण्य है क्योंकि चुंबकीयकरण प्रभाव कमजोर है, बताते हैं शादी सफ़ाई जजीफ़िनलैंड में पीएचडी छात्र आल्टो विश्वविद्यालय जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया. ऐसी सामग्रियों से जुड़े अधिकांश प्रस्तावित दृष्टिकोण केवल माइक्रोवेव के लिए काम करते हैं, और यही कारण है कि टेललजेन प्रभाव का अभी तक यथार्थवादी औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग नहीं किया गया है।
हालाँकि, NME के चुम्बकत्व घटक को मेटामटेरियल्स और मेटासर्फेस में बढ़ाया जा सकता है। इन कृत्रिम रूप से इंजीनियर की गई सामग्रियों को ऐसे तरीकों से संरचित किया जाता है जो उन्हें नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक जैसे गुण प्रदान करते हैं जो प्राकृतिक सामग्रियों में दुर्लभ या अनुपस्थित होते हैं।
नए काम में, जो में विस्तृत है संचार प्रकृति, सफ़ाई जाज़ी और सहकर्मियों ने एक त्रि-आयामी मेटामटेरियल का वर्णन किया है जो दृश्यमान आवृत्ति रेंज में एक मजबूत टेलीजेन प्रभाव दिखाता है। यह मेटामटेरियल दो घटकों वाले नैनोसिलेंडरों से बनेगा: एकल-डोमेन चुंबकीय अवस्था में एक फेरोमैग्नेटिक नैनोडिस्क, और एक उच्च-पारगम्यता ढांकता हुआ नैनोडिस्क जो तथाकथित चुंबकीय माई-प्रकार अनुनाद (नैनोसिलेंडर के स्तर पर एक संरचनात्मक अनुनाद) का समर्थन करता है ).
सहज चुंबकत्व और मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव
शोधकर्ताओं का सुझाव है कि इस 3डी मेटामटेरियल को पानी या पॉलिमर जैसे मेजबान माध्यम के भीतर नैनोसिलिंडरों को बेतरतीब ढंग से वितरित करके बनाया जा सकता है। फेरोमैग्नेटिक नैनोडिस्क बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता के बिना सहज चुंबकत्व और मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव (एमई) प्रदर्शित करेगा। टीम ने कहा कि संरचना बनाने के लिए कोबाल्ट और सिलिकॉन जैसी पारंपरिक सामग्रियों का उपयोग करने से कमरे के तापमान पर अन्य ज्ञात प्राकृतिक सामग्रियों की तुलना में एमई में परिमाण के दो ऑर्डर की वृद्धि होगी।
टीम ने यह भी दिखाया कि मेटामटेरियल में चुंबकीय वेइल सेमीमेटल्स जैसी उभरती सामग्रियों का उपयोग परिमाण के लगभग चार आदेशों तक एमई को और भी बढ़ा देगा। वेइल सेमीमेटल्स टोपोलॉजिकल सामग्री का हाल ही में खोजा गया वर्ग है जिसमें इलेक्ट्रॉन अपनी इलेक्ट्रॉनिक संरचना में एक विशेष प्रकार की समरूपता के कारण द्रव्यमान रहित कणों की तरह व्यवहार करते हैं।
एक दिशा में स्पष्ट रूप से देखना
सफ़ाई जाज़ी का कहना है कि ऐसे मैग्नेटोइलेक्ट्रिक कोलाइड्स के लिए एक संभावित अनुप्रयोग एक सच्चा वन-वे ग्लास होगा। वह बताती हैं, "ऐसे ग्लास को वाणिज्यिक अर्ध-पारदर्शी पारस्परिक ग्लास के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए, जो दोनों दिशाओं में प्रकाश देता है।" "केवल जब चमक दोनों पक्षों के बीच भिन्न होती है (उदाहरण के लिए, खिड़की के अंदर और बाहर), तो बाद वाला एक तरफा ग्लास की तरह काम करता है।"
प्रस्तावित मैग्नेटोइलेक्ट्रिक मेटामटेरियल्स पर आधारित एक सच्चा वन-वे ग्लास पारंपरिक ग्लास की सतह के शीर्ष पर मैग्नेटोइलेक्ट्रिक कोटिंग्स की कई परतों को शामिल करेगा, वह जारी रखती है। “ऐसे ग्लास के लिए पारंपरिक तकनीक के लिए मैग्नेटाइजेशन बनाने और पारस्परिक प्रकाश संचरण को तोड़ने के लिए ग्लास के चारों ओर मजबूत और भारी विद्युत चुम्बकों की आवश्यकता होगी। ये विद्युत चुम्बक दृश्य को पूरी तरह से अस्पष्ट कर देंगे और सिस्टम को दोनों दिशाओं में प्रकाश के लिए अपारदर्शी बना देंगे।
'स्मार्ट' ग्लास में एक नई विंडो
विक्टर असदची, एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल इंजीनियर Aalto और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय परियोजना की देखरेख करने वाले का कहना है कि टीम की प्रणाली, सिद्धांत रूप में, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के बिना मजबूत सहज चुंबकीयकरण और एक तरफा प्रकाश संचरण दिखाएगी। असदची कहते हैं, "इसका मतलब है कि आपके घर, कार्यालय या कार में उस शीशे वाली खिड़की आपको बाहर की चमक की परवाह किए बिना एक आदर्श दृश्य का आनंद लेने की अनुमति देगी, और लोग अंदर कुछ भी नहीं देख पाएंगे।"
सफ़ाई जाज़ी बताते हैं कि प्रस्तावित वन-वे ग्लास सौर कोशिकाओं को और अधिक कुशल बना सकता है भौतिकी की दुनिया. ऐसा इसलिए है क्योंकि यह थर्मल उत्सर्जन को रोक देगा जो आज की कोशिकाएं सूर्य की ओर वापस विकिरण करती हैं, जिससे कोशिकाओं द्वारा ग्रहण की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा कम हो जाती है।
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- स्रोत: https://physicsworld.com/a/new-metamaterial-could-make-true-one-way-glass/
