वैज्ञानिकों ने ग्राफीन में इलेक्ट्रॉनों की क्वांटम छलांग ट्रैक की

यूनिवर्सिटी ऑफ रेगेन्सबर्ग, फिलिप्स-यूनिवर्सिटी मारबर्ग और फोर्स्चुंग्सजेंट्रम जूलिच के शोधकर्ताओं ने ग्राफीन में इलेक्ट्रॉनों द्वारा 'लैंडौ-जेनर-मेजोराना' संक्रमण करने की प्रक्रिया को सफलतापूर्वक ट्रैक किया है। नेचर पत्रिका में प्रकाशित इस अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने विशेष फोटोइमिशन मोमेंटम माइक्रोस्कोप और उन्नत लेजर तकनीक का उपयोग करके इन कणों को ऊर्जा के वर्जित अंतराल को पार करते हुए वास्तविक समय में देखा। प्रयोग के दौरान, तीव्र प्रकाश-जनित विद्युत क्षेत्रों ने इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा अवस्थाओं के बीच स्थानांतरित किया, जिसमें संक्रमण की संभावना 100 प्रतिशत तक दर्ज की गई।

इस शोध के लिए परमाणु स्तर पर शुद्ध ग्राफीन के नमूनों का उपयोग किया गया ताकि सूक्ष्म क्वांटम गतिशीलता स्पष्ट रूप से देखी जा सके। पारंपरिक क्वांटम टनलिंग से भिन्न, ये संक्रमण तब होते हैं जब विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों को त्वरित करते हैं, जिससे वे उन ऊर्जा बाधाओं को पार कर जाते हैं जो सामान्यतः दुर्गम होती हैं। अंततः, शोधकर्ताओं ने देखा कि कैसे क्रिस्टल लैटिस के साथ परस्पर क्रिया से इलेक्ट्रॉन की गति बाधित होती है।

यह खोज भविष्य के हाई-स्पीड सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में महत्वपूर्ण साबित हो सकती है। प्रकाश के तीव्र दोलनों के माध्यम से इलेक्ट्रॉन व्यवहार को नियंत्रित करने की यह क्षमता इलेक्ट्रॉनिक गुणों को अभूतपूर्व गति से संचालित करने का मार्ग प्रशस्त करती है। शोध टीम का मानना है कि यह प्रयोगात्मक पद्धति अन्य क्वांटम सामग्रियों पर भी लागू की जा सकती है, जिससे कण गतिशीलता के अध्ययन में नई संभावनाएं खुलेंगी।