சாதாரண மூலக்கூறுகள் அல்லது அணுக்களைக் காட்டிலும் பெரிய துகள்கள் இன்னும் நிர்வாணக் கண்ணுக்குப் புலப்படாத அளவுக்கு சிறியதாக இருப்பதால், நுண்ணோக்கிகளுக்கான சிறிய ப்ரொப்பல்லர்கள், செல்லுலார் ஆய்வுகள் மற்றும் இலக்கு மருந்து விநியோகத்திற்கான ஸ்டீயரபிள் மைக்ரோவீல்கள் போன்ற பல வகையான பயனுள்ள கட்டமைப்புகளை உருவாக்கலாம்.
லிசா பிஸ்வால் தலைமையிலான ரைஸ் பல்கலைக்கழக வேதியியல் பொறியாளர்கள் குழு, அத்தகைய துகள்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட வகையை — சிறப்பு காந்த உணர்திறன் கொண்ட மைக்ரான் அளவிலான மணிகளை — வேகமாக மாறி மாறி, சுழலும் காந்தப்புலத்திற்கு வெளிப்படுத்துவதால், அவை கட்டமைப்புகளாக ஒழுங்கமைக்கப்படுகின்றன என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர். திசை சார்ந்த அல்லது அனிசோட்ரோபிக். புதிய, சீரான பொருள் கட்டமைப்புகள் மற்றும் பண்புகளை உருவாக்க அனிசோட்ரோபியை கையாள முடியும் என்பதால் கண்டுபிடிப்பு குறிப்பிடத்தக்கது.
“எங்கள் முக்கிய கண்டுபிடிப்பு என்னவென்றால், ஒவ்வொரு புரட்சிக்குப் பிறகும் காந்தப்புலத்தின் சுழற்சியின் திசையை மாற்றுவதன் மூலம், துகள்களுக்கு இடையில் ஒரு அனிசோட்ரோபிக் தொடர்பு திறனை உருவாக்க முடியும், இது இதற்கு முன்பு முழுமையாக உணரப்படவில்லை” என்று ஆல்டோ ஸ்படாஃபோரா-சலாசர் கூறினார். பிஸ்வால் ஆய்வகத்தில் பொறியியல் ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானி மற்றும் தேசிய அறிவியல் அகாடமியின் செயல்முறைகளில் வெளியிடப்பட்ட ஆராய்ச்சி பற்றிய ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியர்களில் ஒருவர்.
ஆய்வின் மற்ற முதல் எழுத்தாளரான டானா லோப்மேயர், ஆய்வில் ஆய்வுக்கு உட்பட்ட துகள்கள் கூட்டாக சூப்பர்பரமாக்னடிக் கொலாய்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவை காந்தப்புலங்களுக்கு பதிலளிக்கும் தன்மையால் வடிவமைக்கப்பட்ட செயல்பாட்டுடன் கூடிய உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருட்களுக்கான பிரபலமான கட்டுமானத் தொகுதியாக அமைகிறது.
“இந்த கண்டுபிடிப்பு கீழே இருந்து மேம்பட்ட பொருட்கள் வடிவமைப்பிற்கு குறிப்பிடத்தக்கது, குறிப்பாக பொதுவாக கவனிக்கப்படாத கொலாய்டுகள் மற்றும் காந்தப்புலங்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் ஒரு அம்சத்தை நாங்கள் புரிந்துகொண்டோம் – காந்த தளர்வு நேரம்,” என்று ரைஸ் முனைவர் பட்டதாரி லோப்மேயர் கூறினார். பிஸ்வால்.
தளர்வு நேரம் என்பது புல திசையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு மணிகளின் காந்த பதிலில் ஏற்படும் தாமதத்தைக் குறிக்கிறது. இந்த தாமதமானது மாற்று காந்தப்புலத்தின் விளைவுடன் இணைந்து மணிகளின் தொடர்புகளை பாதிக்கிறது, இதனால் அவை இரு பரிமாணங்களில் ஒரு படிக லேட்டிஸாக அமைக்கப்பட்டு, மூன்று பரிமாணங்களில் நீளமான, சீரமைக்கப்பட்ட கொத்துக்களை உருவாக்குகின்றன என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதுகின்றனர்.
“மேற்பரப்பு காந்த மணிகளின் தாமதமான காந்த பதில் அல்லது காந்த தளர்வு நேரம், முன்னர் மிகக் குறைவானதாகக் கருதப்பட்டது, ஆனால் நாங்கள் கண்டறிந்தது என்னவென்றால், அதைக் கணக்கில் எடுத்து, மாற்று காந்தப்புலத்தின் விளைவுடன் இணைப்பது, துல்லியமான கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த வழியாகும். துகள்கள்,” பிஸ்வால், ஆய்வின் தொடர்புடைய ஆசிரியரும், ரைஸின் வில்லியம் எம். மெக்கார்டெல் வேதியியல் பொறியியல் பேராசிரியரும், பொருள் அறிவியல் மற்றும் நானோ இன்ஜினியரிங் பேராசிரியரும் மற்றும் ஆசிரிய மேம்பாட்டிற்கான மூத்த அசோசியேட் டீனும் கூறினார்.
இந்த ஆராய்ச்சியானது சோதனைகள், உருவகப்படுத்துதல்கள் மற்றும் கோட்பாட்டு கணிப்புகளின் கலவையை உள்ளடக்கியது. சோதனை ரீதியாக, குழு வெவ்வேறு தீவிரங்கள் மற்றும் அதிர்வெண்களின் மாற்று காந்தப்புலங்களுடன் இணைந்து செறிவூட்டப்பட்ட மற்றும் நீர்த்த மணி இடைநீக்கங்கள் இரண்டையும் பார்த்தது.
“செறிவூட்டப்பட்ட மணிகள் நீளமான, சீரமைக்கப்பட்ட கொத்துக்களை உருவாக்கியது, மேலும் வெவ்வேறு அளவுருக்கள் அவற்றின் வடிவத்தை எவ்வாறு பாதித்தன என்பதை நாங்கள் பகுப்பாய்வு செய்தோம்” என்று ஸ்படஃபோரா-சலாசர் கூறினார். “நீர்த்த இடைநீக்கங்கள் கணினியை எளிதாக்கியது, இரண்டு மணிகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளைப் படிக்க அனுமதிக்கிறது — டைமர் எனப்படும் அமைப்பின் பதிப்பு.”
டைமர்களின் சோதனை நுண்ணறிவு பெரிய கொத்துகளில் சீரமைப்பு மற்றும் நீட்சியை விளக்க உதவியது. எவ்வாறாயினும், காந்த தளர்வு நேர அளவீடுகள் (இது ஒரு தனி வரவிருக்கும் ஆய்வுக்கு உட்பட்டது) கருத்தில் கொள்ளப்பட்டவுடன் மட்டுமே சோதனை தரவு உருவகப்படுத்துதல்களுடன் பொருந்துகிறது.
தரவுக்கு ஒரு வேடிக்கையான திருப்பம் ஒரு மணியின் காந்தமயமாக்கலின் விநியோகத்தால் விவரிக்கப்பட்ட பேக்-மேன் வடிவமாகும்: காந்தமயமாக்கப்பட்ட நிலையில், ஒவ்வொரு மணியும் இருமுனையைப் பெறுகிறது — வடக்கு-தெற்கு அச்சைப் போன்ற ஒரு ஜோடி எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை கட்டணங்கள். ஒரு சுழலும் காந்தப்புலத்திற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, இருமுனையானது திசைகாட்டி ஊசி போல நகர்கிறது, அனைத்து மணிகளையும் ஒரே நோக்குநிலையுடன் சீரமைக்கிறது. இருப்பினும், காந்தத் தளர்வு காரணமாக, ஊசி முழுவதுமாக 360 டிகிரி திரும்பாது, தரவு மேப் செய்யப்படும்போது பேக்-மேனின் வாயாகக் காட்டப்படும்.
“ஊடாடல்கள் வாயில் பலவீனமானவை, ஆனால் தலையில் வலிமையானவை, இதனால் டைமர்கள் மற்றும் கிளஸ்டர்களின் சீரமைப்பு ஏற்படுகிறது” என்று லோப்மேயர் கூறினார். “இந்த மணிகளைப் படிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பாரம்பரிய அனுமானங்களிலிருந்து விலகாமல் இந்த நிகழ்வை நாம் புரிந்து கொள்ள முடியாது.”
மற்ற ஆசிரியர்களில் ரைஸ் முன்னாள் மாணவர்கள் லூகாஸ் ஹெச்பி குன்ஹா '23 மற்றும் முன்னாள் ரைஸ் போஸ்ட்டாக்டோரல் சக கேதர் ஜோஷி ஆகியோர் அடங்குவர். இந்த ஆராய்ச்சிக்கு தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை (214112, 1828869) மற்றும் ACS பெட்ரோலிய ஆராய்ச்சி நிதி (65274-ND9) ஆதரவு அளித்தன.