सुमंतो केमिकलने 室温にて強相関電子材料の電流方向依存の抵抗変化を発見 केले: किरल चुंबकीय पदार्थांमधील गैर-परस्परसंवादी चार्ज वहनाचे सर्वसमावेशक आकलन
प्रस्तावना
सुमंतो केमिकलने 7 जुलै 2025 रोजी एक महत्त्वपूर्ण वैज्ञानिक शोध जाहीर केला आहे. त्यांच्या शोधनिबंधात, 室室温 (सामान्य तापमानाला) असताना मजबूत सहसंबंध असलेल्या इलेक्ट्रॉनिक पदार्थांमध्ये (strong correlation electron materials) विद्युत प्रवाहाच्या दिशेनुसार प्रतिरोधनात (resistance) बदल होत असल्याचे आढळून आले आहे. हा शोध किरल चुंबकीय पदार्थांमधील (chiral magnetic materials) गैर-परस्परसंवादी (non-reciprocal) चार्ज वहनाचे (charge transport) सर्वसमावेशक आकलन (comprehensive understanding) करण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचा ठरणार आहे.
शोधाचे तपशील
हा शोध 室室温 परिस्थितीत, म्हणजेच सामान्य वातावरणीय तापमानाला, काही विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक पदार्थांमध्ये दिसून आला. हे पदार्थ ‘मजबूत सहसंबंध इलेक्ट्रॉन पदार्थ’ या श्रेणीत येतात. या पदार्थांचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्यातील इलेक्ट्रॉन एकमेकांवर खूप तीव्रतेने प्रभाव टाकतात, ज्यामुळे पदार्थांमध्ये अनपेक्षित आणि गुंतागुंतीचे गुणधर्म दिसून येतात.
या अभ्यासात, शास्त्रज्ञांनी असे निरीक्षण केले की जेव्हा विद्युत प्रवाह या पदार्थांमधून एका दिशेने जातो, तेव्हा प्रतिरोधनाचे मूल्य वेगळे असते, तर जेव्हा प्रवाह उलट दिशेने जातो, तेव्हा प्रतिरोधनाचे मूल्य बदलते. हा फरक ‘विद्युत प्रवाहाच्या दिशेवर अवलंबून असलेला प्रतिरोध बदल’ म्हणून ओळखला जातो.
किरल चुंबकीय पदार्थ आणि गैर-परस्परसंवादी चार्ज वहन
या शोधाचे महत्त्व आणखी वाढते जेव्हा आपण ‘किरल चुंबकीय पदार्थ’ आणि ‘गैर-परस्परसंवादी चार्ज वहन’ या संकल्पना विचारात घेतो.
-
किरल चुंबकीय पदार्थ: किरल (chiral) या शब्दाचा अर्थ ‘डाव्या किंवा उजव्या हाताच्या आरशातील प्रतिमेसारखे’ असा होतो. किरल चुंबकीय पदार्थांमध्ये एक विशिष्ट त्रिमितीय रचना असते, ज्यामुळे त्यांच्यात चुंबकत्वाचे (magnetism) एक खास स्वरूप दिसून येते. या रचनेमुळे पदार्थाचे गुणधर्म दिशा-आधारित (directional) असू शकतात.
-
गैर-परस्परसंवादी चार्ज वहन: याचा अर्थ असा की, विद्युत प्रवाहाच्या दोन विरुद्ध दिशांसाठी पदार्थाची विद्युत वाहकता (conductivity) समान नसते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, एका दिशेने वीज जाणे सोपे असते, तर दुसऱ्या दिशेने जाणे कठीण होते. हे सामान्य धातूंमध्ये (जसे की तांबे) दिसून येत नाही, जिथे वहन दोन्ही दिशांना सारखेच असते.
या शोधाचे महत्त्व आणि भविष्यातील अनुप्रयोग
सुमंतो केमिकलने केलेला हा शोध अनेक कारणांसाठी महत्त्वपूर्ण आहे:
-
मूलभूत विज्ञानातील प्रगती: हा शोध मजबूत सहसंबंध इलेक्ट्रॉन पदार्थांच्या वर्तणुकीबद्दल आपली समज वाढवतो. किरल चुंबकीय पदार्थांमधील चार्ज वहन कशाप्रकारे कार्य करते, याचे सखोल ज्ञान मिळवण्यास मदत होते.
-
नवीन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी मार्ग:
- स्मार्ट लॉजिक गेट्स (Smart Logic Gates): विद्युत प्रवाहाच्या दिशेनुसार प्रतिरोध बदलण्याची क्षमता नवीन प्रकारचे लॉजिक गेट्स बनवण्यासाठी उपयुक्त ठरू शकते, जे अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम (energy-efficient) आणि वेगवान संगणक बनवण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.
- मेमरी उपकरणे (Memory Devices): या गुणधर्माचा उपयोग नॉन-व्होलाटाईल मेमरी (non-volatile memory) उपकरणांमध्ये केला जाऊ शकतो, जेथे डेटा वीज नसतानाही टिकून राहतो.
- स्पिनट्रॉनिक्स (Spintronics): किरल चुंबकीय पदार्थांचा अभ्यास हा ‘स्पिनट्रॉनिक्स’ या उदयोन्मुख क्षेत्रासाठी महत्त्वाचा आहे. स्पिनट्रॉनिक्स इलेक्ट्रॉनच्या चार्जसोबतच त्याच्या ‘स्पिन’ (spin) या अंगभूत गुणधर्माचाही उपयोग करतो, ज्यामुळे अधिक प्रगत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे तयार करता येतात.
-
ऊर्जा-कार्यक्षम तंत्रज्ञान: गैर-परस्परसंवादी वहनामुळे सिग्नल एकाच दिशेने निर्देशित करणे शक्य होते, ज्यामुळे ऊर्जा कमी वाया जाते.
निष्कर्ष
सुमंतो केमिकलने 室室温 असताना मजबूत सहसंबंध असलेल्या इलेक्ट्रॉनिक पदार्थांमधील विद्युत प्रवाहाच्या दिशेवर आधारित प्रतिरोध बदल शोधून काढणे, हे घन-स्थिती भौतिकशास्त्रातील (condensed matter physics) एक महत्त्वाचे पाऊल आहे. किरल चुंबकीय पदार्थांमधील या वैशिष्ट्याचा अभ्यास करून, शास्त्रज्ञ भविष्यात अधिक प्रगत, कार्यक्षम आणि नवीन प्रकारची इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे विकसित करण्यासाठी नवीन मार्ग शोधू शकतात. या शोधाचे सर्वसमावेशक आकलन भविष्यातील तंत्रज्ञानावर दूरगामी परिणाम करण्याची क्षमता ठेवते.
室温にて強相関電子材料の電流方向依存の抵抗変化を発見
～キラル磁性体における非相反電荷輸送の包括的理解～
AI ने बातमी दिली आहे.
खालील प्रश्न Google Gemini मधून प्रतिसाद तयार करण्यासाठी वापरण्यात आला:
‘室温にて強相関電子材料の電流方向依存の抵抗変化を発見
～キラル磁性体における非相反電荷輸送の包括的理解～’ 住友化学 द्वारे 2025-07-07 00:00 वाजता प्रकाशित झाले. कृपया संबंधित माहिती सहित एक सविस्तर लेख नम्र भाषेत लिहा. कृपया मराठीत फक्त लेखासह उत्तर द्या.