ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਕੋਲੰਬੀਆ ਨਿਊਜ਼ ਜਾਂ ਹੋਰ ਕਿਤੇ ਵੀ ਕੁਆਂਟਮ ਖੋਜ ਬਾਰੇ ਕੋਈ ਕਹਾਣੀਆਂ ਪੜ੍ਹੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਤੁਸੀਂ ਸ਼ਾਇਦ ਇਹ ਸ਼ਬਦ ਸੁਣਿਆ ਹੋਵੇਗਾ 2D ਜਾਂ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀ।
ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਦੀ ਪਰਮਾਣੂ ਬਣਤਰ ਦਾ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ, ਅਤਿ-ਮਜ਼ਬੂਤ 2D ਕਾਰਬਨ ਦਾ ਇੱਕ ਰੂਪ।
ਜਨਵਰੀ ਵਿੱਚ, ਕੋਲੰਬੀਆ ਦੇ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਪਹਿਲੇ ਬਾਰੇ ਇੱਕ ਅਧਿਐਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ 2D ਭਾਰੀ ਫਰਮੀਓਨ, ਬਹੁਤ ਭਾਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼੍ਰੇਣੀ। ਨਵੰਬਰ ਵਿੱਚ, ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਸਕੂਲ ਨੇ "ਲੇਜ਼ਰ-ਡ੍ਰਾਈਵਿੰਗ ਇੱਕ 2D ਸਮੱਗਰੀ" ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਸਾਲ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕੋ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਅਤੇ ਫੈਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੀਸੀਟੀ ਦੋਵੇਂ ਪਾਏ. ਸੂਚੀ ਜਾਰੀ ਹੈ.
ਤਾਂ, 2D ਸਮੱਗਰੀ ਕੀ ਹਨ ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨੀ ਇੰਨੀ ਦਿਲਚਸਪੀ ਕਿਉਂ ਰੱਖਦੇ ਹਨ?
ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਾਮੱਗਰੀ ਉਹੀ ਹਨ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਆਵਾਜ਼ ਵਰਗੀ ਹੈ: ਉਹ ਪਦਾਰਥ ਜੋ ਸਿਰਫ਼ 1 ਜਾਂ 2 ਪਰਮਾਣੂ ਮੋਟੇ ਹਨ ਪਰ ਹਰ ਦੂਜੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਚੌੜੀਆਂ ਹਨ। ਅਕਸਰ ਵਿਗਿਆਨੀ ਜਿਸ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ ਉਹ ਕੁਝ ਵਰਗ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰ ਵੱਡੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ- ਨੰਗੀ ਅੱਖ ਲਈ ਅਦਿੱਖ, ਪਰ ਉਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਨਾਲ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਤੁਸੀਂ ਹਾਈ ਸਕੂਲ ਵਿਗਿਆਨ ਕਲਾਸਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਹੋਵੇਗੀ। ਵਿਗਿਆਨੀ ਜਿਸ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ, ਉਹ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗ੍ਰਾਫੀਨ, 2004 ਵਿੱਚ ਕੋਲੰਬੀਆ ਵਿੱਚ ਖੋਜੀ ਗਈ ਅਤਿ-ਮਜ਼ਬੂਤ ਕਾਰਬਨ ਦਾ ਇੱਕ ਰੂਪ, ਅਤੇ ਲੈਬਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਸਮੱਗਰੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ CeSil, ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਜੋ ਪਿਛਲੇ ਸਾਲ ਕੋਲੰਬੀਆ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਇਕੱਠਾ ਹੋਇਆ ਸੀ, ਸੀਰੀਅਮ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਆਇਓਡੀਨ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਇਹ ਸਾਮੱਗਰੀ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨੀ ਉਹਨਾਂ 'ਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਰਨ ਅਤੇ ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਦੋ ਅਯਾਮਾਂ ਤੱਕ ਪੀਲ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਕਿ ਕਿਹੜੀਆਂ ਭੌਤਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ or ਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ, ਉਦੋਂ ਉਭਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਸਮੱਗਰੀ ਐਟਮ-ਸਪਾਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਵਿਗਿਆਨੀ ਸਕਰੈਚ ਤੋਂ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਨਵੇਂ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ 3D ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਛਿੱਲਣ ਦੀ ਲੋੜ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਪਰ ਇਹਨਾਂ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਅਜੇ ਵੀ ਅਧੂਰੀ ਹੈ।
ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਚੀਜ਼ਾਂ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਦਿਲਚਸਪ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਪਰ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਉਹਨਾਂ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵਰਗੇ ਕਣ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਘੁੰਮ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕੋਲੰਬੀਆ ਕੈਮਿਸਟ ਜ਼ੇਵੀਅਰ ਰਾਏ ਸਮਝਾਉਣ ਲਈ ਟ੍ਰੈਫਿਕ ਸਮਾਨਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ:
“ਇਸ ਬਾਰੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੋਚੋ: ਜੇ ਸਾਡੇ ਕੋਲ ਉੱਡਣ ਵਾਲੀਆਂ ਕਾਰਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਜੋ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਯਾਤਰਾ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਸਨ, ਤਾਂ ਅਸੀਂ ਨਿਊਯਾਰਕ ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਆਵਾਜਾਈ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋ ਜਾਂਦੇ। ਪਰ ਕਿਉਂਕਿ ਸਾਡੀਆਂ ਮੌਜੂਦਾ ਕਾਰਾਂ ਸਿਰਫ ਦੋ-ਅਯਾਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸਫ਼ਰ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਅਸੀਂ ਟਾਈਮਜ਼ ਸਕੁਏਅਰ ਵਿੱਚ ਵੱਡੇ ਟ੍ਰੈਫਿਕ ਜਾਮ ਦੇ ਨਾਲ ਖਤਮ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਾਂ, ”ਰਾਏ ਨੇ ਇੱਕ ਤਾਜ਼ਾ ਇੰਟਰਵਿਊ ਵਿੱਚ ਕਿਹਾ।
“ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ 3D ਤੋਂ 2D ਵਿੱਚ ਜਾਂਦੇ ਹਾਂ ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਲਈ ਵੀ ਇਹੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਸਾਡੇ ਕੇਸ ਵਿੱਚ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ 'ਟ੍ਰੈਫਿਕ' ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੈ! ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ-ਇਲੈਕਟਰੋਨ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਸੀਂ ਕਿਸੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਾਂ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ 3D ਭਾਰੀ ਫਰਮੀਓਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਘਟਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ (ਭਾਵ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਹ ਵਧੇਰੇ 2D ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ), ਉਹ ਚੁੰਬਕੀ ਤੋਂ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ।"
ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਵੀ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਟਵੀਕ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਲੇਅਰਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਮਾਮੂਲੀ ਕੋਣਾਂ ਨਾਲ ਸਟੈਕ ਕਰਨਾ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵਰਗੀਆਂ ਤਾਕਤਾਂ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਮਰੋੜ ਕੇ ਜਾਂ ਉਹਨਾਂ 'ਤੇ ਦਬਾਅ ਲਗਾ ਕੇ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਬਦਲ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਲਓ: ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਨਾਮਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀਆਂ ਦੋ ਸ਼ੀਟਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਉੱਪਰ ਸਟੈਕ ਕਰਕੇ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਮਰੋੜ ਕੇ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਜੋੜ ਕੇ ਜਾਂ ਹਟਾ ਕੇ, ਸਮੱਗਰੀ ਬਿਜਲੀ-ਸੰਚਾਲਨ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਧਾਤ ਤੋਂ ਬਿਜਲੀ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਵਾਲੇ ਇੰਸੂਲੇਟਰ 'ਤੇ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਪਸ ਦੁਬਾਰਾ.
ਵਿਗਿਆਨੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਸੰਭਾਵੀ ਉਪਯੋਗਾਂ ਤੋਂ ਵੀ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਵਿਗਿਆਨੀ ਅਕਸਰ "ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ" ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਸੰਭਾਵਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਦੀ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਣਗੀਆਂ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਕਾਸ ਅਧੀਨ ਕੁਆਂਟਮ ਕੰਪਿਊਟਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਕਿਉਂ? ਵੱਡੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ, ਕਿਉਂਕਿ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਲੱਖਣ, ਨਿਯੰਤਰਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ) ਦੇ ਨਾਲ ਅਤਿ-ਛੋਟੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹਮੇਸ਼ਾਂ ਕਿਸੇ ਅਜਿਹੀ ਚੀਜ਼ ਦੀ ਭਾਲ ਵਿੱਚ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਵਧੇਰੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ, ਵਧੇਰੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਅਤੇ ਘੱਟ ਥਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਸਰੋਤ: ਕੋਲੰਬੀਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ
