قطار میں لگے ہوئے کوانٹم نقطے انتہائی قابل عمل ہو جاتے ہیں - فزکس ورلڈ

کوانٹم نقطوں کی اسمبلیاں بہت زیادہ خراب ہوتی ہیں، لیکن جب ان چھوٹے سیمی کنڈکٹنگ ڈھانچے کے پہلو پریڈ پر سپاہیوں کی طرح قطار میں کھڑے ہوتے ہیں، تو کچھ عجیب ہوتا ہے: نقطے بجلی چلانے میں بہت اچھے ہو جاتے ہیں۔ یہ پر محققین کی تلاش ہے جاپان میں RIKEN سینٹر فار ایمرجنٹ میٹر سائنس، جو کہتے ہیں کہ کوانٹم نقطوں کی یہ ترتیب شدہ، نیم دو جہتی "سپر لیٹیسس" تیز اور زیادہ موثر الیکٹرانکس کی ترقی کو ممکن بنا سکتی ہیں۔

کوانٹم ڈاٹس سیمی کنڈکٹر ڈھانچے ہیں جو الیکٹرانوں کو تینوں مقامی جہتوں میں قید کرتے ہیں۔ اس قید کا مطلب یہ ہے کہ کوانٹم ڈاٹس کچھ طریقوں سے برتاؤ کرتے ہیں جیسے واحد کوانٹم ذرات حالانکہ ان میں ہزاروں ایٹم ہوتے ہیں اور 50 nm تک کی پیمائش کرتے ہیں۔ ان کی ذرہ نما خصوصیات کی بدولت، کوانٹم ڈاٹس نے بہت سے آپٹو الیکٹرانکس ایپلی کیشنز میں استعمال پایا ہے، بشمول شمسی خلیات، حیاتیاتی امیجنگ سسٹم اور الیکٹرانک ڈسپلے۔

تاہم، ایک رکاوٹ ہے. کوانٹم ڈاٹ اسمبلیوں کی عمومی بے ترتیبی کا مطلب یہ ہے کہ چارج کیریئر ان کے ذریعے موثر طریقے سے نہیں بہہتے ہیں۔ یہ ان کی برقی چالکتا کو کمزور بناتا ہے، اور آرڈر متعارف کرانے کے لیے معیاری تکنیکوں نے زیادہ مدد نہیں کی۔ "اگرچہ اسمبلیوں کی ترتیب کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، ہم نے پایا کہ یہ کافی نہیں ہے،" کہتے ہیں۔ ستارہ ذوالقرنین بسری، جنہوں نے RIKEN مطالعہ کی قیادت کی اور اب اس میں ایک ایسوسی ایٹ پروفیسر ہیں۔ ٹوکیو یونیورسٹی آف ایگریکلچر اینڈ ٹیکنالوجی.

کوانٹم ڈاٹس پر ایک تازہ نظر

بسری بتاتے ہیں کہ کوانٹم ڈاٹس کی چالکتا کو بہتر بنانے کے لیے، ہمیں انہیں مختلف انداز میں دیکھنے کی ضرورت ہے - کروی اشیاء کے طور پر نہیں، جیسا کہ اس وقت ہے، بلکہ مادے کے ٹکڑوں کے طور پر ان کے مرکب کرسٹل ڈھانچے سے وراثت میں ملنے والی منفرد کرسٹاللوگرافک خصوصیات کے ساتھ۔ . "کوانٹم نقطوں کی واقفیت کی یکسانیت بھی اہم ہے،" وہ کہتے ہیں۔ "اس کو سمجھنے نے ہمیں ہمسایہ کوانٹم نقطوں کے پہلوؤں کے درمیان تعامل کو ٹیوننگ کرکے کوانٹم ڈاٹس کی اسمبلی کو کنٹرول کرنے کا ایک طریقہ وضع کرنے کے قابل بنایا۔"

محققین نے اپنی کوانٹم ڈاٹ اسمبلیاں، یا سپر لیٹیسس بنا کر، جسے لینگموئیر فلم کہا جاتا ہے۔ بسری اس عمل کو پانی کی سطح پر بوندا باندی کے تیل کی طرح بیان کرتے ہیں اور اسے ایک بہت ہی پتلی تہہ میں پھیلا دیتے ہیں۔ ان کے تجربے میں، "تیل" کوانٹم نقطے ہیں، جب کہ "پانی" ایک سالوینٹ ہے جو نقطوں کو ایک دوسرے سے منتخب طور پر، مخصوص پہلوؤں کے ذریعے، ایک ترتیب شدہ monolayer، یا superlattice بنانے میں مدد کرتا ہے۔

بسری بتاتے ہیں، "اس مونو لیئر سپر لیٹیس کی اچھی خصوصیات یہ ہیں کہ بڑے پیمانے پر ترتیب اور کوانٹم ڈاٹ بلڈنگ بلاکس کی ہم آہنگی پوری اسمبلی میں توانائی کی خرابی کو کم کرتی ہے۔" طبیعیات کی دنیا. "یہ نقطوں کی الیکٹرانک خصوصیات پر زیادہ درست کنٹرول کی اجازت دیتا ہے۔"

RIKEN کے محققین نے پایا کہ وہ اپنے نظام کو کوانٹم ڈاٹس کی اسمبلیوں کے مقابلے میں دس لاکھ گنا زیادہ کنڈکٹیو بنا سکتے ہیں جو اس طرح سے epitaxily منسلک نہیں تھے۔ بسری بتاتے ہیں کہ چالکتا میں یہ اضافہ سسٹم میں چارج کیریئرز کے ڈوپنگ لیول میں اضافے سے منسلک ہے۔ اس اعلیٰ ڈوپنگ میں، ایک کوانٹم ڈاٹ سے دوسرے کوانٹم ڈاٹ سے چارج ہونے والی نقل و حمل اب ہاپنگ ٹرانسپورٹ کے عمل سے نہیں چلتی ہے (جیسا کہ انسولیٹر میں ہوتا ہے)، بلکہ الیکٹرانک منی بینڈز کے ذریعے نقل و حمل کے ایک ڈی لوکلائزڈ میکانزم کے ذریعے - "بالکل اسی طرح جیسے دھاتی مواد میں ہوتا ہے۔ "بصری کہتے ہیں۔

کوانٹم ڈاٹس میں الیکٹران ہول کی ہم آہنگی کوانٹم کمپیوٹنگ کا وعدہ ظاہر کرتی ہے

تیز اور زیادہ موثر الیکٹرانک آلات

سیمی کنڈکٹنگ کولائیڈل کوانٹم ڈاٹس میں اعلی چالکتا اور دھاتی رویہ الیکٹرانک آلات کے لیے اہم فوائد لا سکتا ہے، جس سے تیز تر اور زیادہ کارآمد ٹرانجسٹر، سولر سیل، تھرمو الیکٹرک، ڈسپلے اور سینسر (بشمول فوٹو ڈیٹیکٹرز) تیار کرنا ممکن ہو سکتا ہے۔ مواد کو بنیادی جسمانی مظاہر کی چھان بین کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے جیسے کہ مضبوطی سے منسلک اور ٹاپولوجیکل حالت۔

محققین اب دوسرے کوانٹم ڈاٹ مرکبات کا مطالعہ کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ بسری نے انکشاف کیا کہ "ہم برقی فیلڈ سے متاثرہ ڈوپنگ کے علاوہ دوسرے ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے اسی طرح یا اس سے بھی بہتر دھاتی سلوک کو حاصل کرنا چاہیں گے۔"

وہ اپنے موجودہ کام کی تفصیل دیتے ہیں۔ فطرت، قدرت مواصلات.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/lined-up-quantum-dots-become-highly-conductive/