क्वांटम भौतिकशास्त्र

प्रथमच, संशोधकांनी एक अर्धकण ओळखले आहे जे एका दिशेने वस्तुमान नसलेले वर्तन दाखवते तर दुसऱ्या दिशेने वस्तुमान असते. सेमी-डिरॅक फर्मिअन्स म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या कणांचा समावेश असलेली ही मायावी घटना झिरकोनियम सिलिकॉन सल्फाइड (ZrSiS) या अर्ध-धातु सामग्रीच्या क्रिस्टलमध्ये आढळून आली. शोध जर्नल फिजिकल रिव्ह्यूमध्ये तपशीलवार होता

या संशोधनाचे नेतृत्व डॉ. यिनमिंग शाओ, पेन स्टेट येथील भौतिकशास्त्राचे सहाय्यक प्राध्यापक, ZrSiS क्रिस्टल्सचा अभ्यास करण्यासाठी मॅग्नेटो-ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरण्यात गुंतले. पेनसिल्व्हेनिया स्टेट युनिव्हर्सिटीशी बोलताना डॉ. शाओ म्हणाले की ते विशेषत: सेमी-डिरॅक फर्मिअन्स शोधत नव्हते, परंतु त्यांच्या डेटामधील अनपेक्षित स्वाक्षरींमुळे हे पहिलेच निरीक्षण झाले. 2008 आणि 2009 मध्ये प्रथम सिद्धांत मांडलेले हे अर्धकण त्यांच्या हालचालीवर अवलंबून अद्वितीय दिशात्मक वस्तुमान वर्तन प्रदर्शित करतात, एका संकल्पना सिद्धांतकाराने “B2/3 पॉवर लॉ” असे लेबल केले होते.

अनन्य प्रायोगिक तंत्र वापरले

अहवालानुसार, हे प्रयोग फ्लोरिडा येथील नॅशनल हाय मॅग्नेटिक फील्ड लॅबोरेटरीमध्ये करण्यात आले, ज्यामध्ये जगातील सर्वात मजबूत शाश्वत चुंबकीय क्षेत्रांपैकी एक वापरण्यात आले – पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा 900,000 पट अधिक शक्तिशाली. ZrSiS क्रिस्टल्स -452°F पर्यंत थंड केले गेले आणि या चुंबकीय क्षेत्राखाली इन्फ्रारेड प्रकाशाच्या संपर्कात आले. त्यानुसार अहवालानुसार, सामग्रीमधील निरीक्षण केलेल्या उर्जा नमुन्यांवरून अर्ध-डिरॅक फर्मिअन्सचे वेगळे वर्तन दिसून आले, जे एका दशकापूर्वीच्या सैद्धांतिक अंदाजांशी संरेखित होते.

ZrSiS ची भविष्यातील संभाव्यता

डॉ. शाओने दुसऱ्या विधानात नमूद केले आहे की ZrSiS ही ग्रेफाइट सारखीच एक स्तरित सामग्री आहे आणि अचूक नियंत्रणासाठी शीटमध्ये एक्सफोलिएट केली जाऊ शकते, ग्राफीन प्रमाणेच. त्यांनी स्पष्ट केले की हे अर्धकण समजून घेतल्याने महत्त्वपूर्ण तांत्रिक प्रगती होऊ शकते. त्यांचा शोध एक रहस्य सोडवत असताना, डॉ. शाओ यांनी यावरही भर दिला की अनेक पैलू अस्पष्ट राहतात, ज्यामुळे पुढील संशोधनासाठी पुरेसा वाव मिळतो.