চুম্বকত্বের তৃতীয় রূপ অলটারম্যাগনেটিজমের প্রমাণ পেলেন বিজ্ঞানীরা
ফেরোম্যাগনেটিজম ও অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজমের বাইরে চুম্বকত্বের তৃতীয় রূপ হিসেবে পরিচিত অলটারম্যাগনেটিজমের প্রথম পরীক্ষামূলক প্রমাণ পেয়েছেন যুক্তরাষ্ট্রের সেন্ট্রাল ফ্লোরিডা বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল বিজ্ঞানী। কোবাল্ট, ট্যানটালাম ও সেলেনিয়াম দিয়ে তৈরি বিশেষ স্তরীভূত উপাদান নিয়ে গবেষণায় এ প্রমাণ পাওয়া গেছে।
গবেষণাটি নেচার কমিউনিকেশন্স সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়েছে। বিজ্ঞানীদের ধারণা, নতুন এই আবিষ্কার ভবিষ্যতের ইলেকট্রনিকস ও স্পিনট্রনিকস প্রযুক্তির উন্নয়নে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে।
চুম্বকত্বের প্রচলিত রূপ ফেরোম্যাগনেটে পরমাণুর চৌম্বক মুহূর্ত একই দিকে বিন্যস্ত থাকে। ফলে এর উত্তর ও দক্ষিণ মেরু তৈরি হয়। দৈনন্দিন ব্যবহারের ফ্রিজ ম্যাগনেট এ ধরনের চুম্বকত্বের পরিচিত উদাহরণ। তবে এর চারপাশে তৈরি হওয়া বিক্ষিপ্ত চৌম্বকক্ষেত্র বা ‘স্ট্রে ফিল্ড’ ক্ষুদ্র ইলেকট্রনিক ডিভাইস ও কম্পিউটার চিপে সমস্যা তৈরি করতে পারে।
অন্যদিকে, অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটে পার্শ্ববর্তী চৌম্বক মুহূর্তগুলো বিপরীত দিকে বিন্যস্ত থাকায় পরস্পরের প্রভাব অনেকাংশে বাতিল হয়ে যায়। ফলে এতে প্রচলিত অর্থে উত্তর বা দক্ষিণ মেরুর মতো বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র দেখা যায় না।
বিজ্ঞানীরা এমন একটি উপাদান খুঁজছিলেন, যেখানে অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের মতো কম বিক্ষিপ্ত ক্ষেত্রের সুবিধার পাশাপাশি ফেরোম্যাগনেটের মতো ইলেকট্রনের স্পিন নিয়ন্ত্রণের সুযোগ থাকবে। সেই সম্ভাবনাই তৈরি করে অলটারম্যাগনেটিজম।
গবেষণায় কোবাল্ট, ট্যানটালাম ও সেলেনিয়ামের সমন্বয়ে কোবাল্ট ট্যানটালাম সেলেনাইডের একটি বিশেষ ক্রিস্টাল তৈরি করা হয়। প্রায় দুই সপ্তাহ ধরে ৯০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় উপাদানটি উত্তপ্ত করে এই স্তরীভূত কাঠামো প্রস্তুত করা হয়। এতে ধাতব ট্যানটালাম ও অধাতব সেলেনিয়ামের স্তরের মাঝখানে কোবাল্ট পরমাণু এমনভাবে সাজানো হয়, যা ইলেকট্রনের আচরণে প্রভাব ফেলে।
কোয়ান্টাম মডেলিং এবং অ্যাঙ্গেল-রিজলভড ফটোইমিশন স্পেকট্রোস্কপি (এআরপিইএস) প্রযুক্তি ব্যবহার করে গবেষকেরা দেখেন, উপাদানটি ইলেকট্রনকে তাদের স্পিনের ভিত্তিতে পৃথক করতে পারে। এর মাধ্যমে উপাদানটির অলটারম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যের পরীক্ষামূলক প্রমাণ পাওয়া যায়।
গবেষণার প্রধান লেখক মিলো স্প্রাগু বলেন, অলটারম্যাগনেটিক তত্ত্ব এবং স্পিন-পোলারাইজড ইলেকট্রনিক অবস্থার পারস্পরিক সম্পর্ক নিয়ে দীর্ঘদিন ধরে বৈজ্ঞানিক আলোচনা ও বিতর্ক রয়েছে। নতুন এই বহুমুখী উপাদান সেই সম্পর্ক আরও গভীরভাবে বোঝার সুযোগ তৈরি করবে।
গবেষকেরা মনে করছেন, অলটারম্যাগনেটিক উপাদান ভবিষ্যতে স্পিনট্রনিকস প্রযুক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠতে পারে। বিশেষ করে উচ্চক্ষমতার ডেটা স্টোরেজ, তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ও নিরাপদ তথ্যপ্রযুক্তি ব্যবস্থায় এর সম্ভাব্য ব্যবহার নিয়ে গবেষণা চলছে।
সূত্র: সায়েন্স অ্যালার্ট
