वैज्ञानिकों ने एक सिंथेटिक सामग्री डिज़ाइन विकसित किया है जो उस तापमान को नियंत्रित कर सकता है जिस पर एक सामग्री इलेक्ट्रॉनिक ‘ट्रैफ़िक जाम’ को विद्युत इन्सुलेटर से कंडक्टर में संक्रमण पर काबू पा सकती है, जो एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच के लिए आधार तैयार करती है जो एक ट्रांजिस्टर से अधिक कुशल है।
आम तौर पर, सबसे अधिक पाई जाने वाली सामग्रियां या तो विद्युत चालक (जैसे तांबा या एल्यूमीनियम) या विद्युत इन्सुलेटर (जैसे प्लास्टिक और कागज) होती हैं। सहसंबद्ध इलेक्ट्रॉन सामग्री सामग्रियों का एक ऐसा वर्ग है जो एक इन्सुलेटर से धातु में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण से गुजरता है। हालाँकि, ये परिवर्तन तापमान के एक कार्य के रूप में काम करते हैं जिससे वे इलेक्ट्रॉनिक स्विच जैसे उपकरणों में कम उपयोगी हो जाते हैं जो आमतौर पर एक स्थिर तापमान (आमतौर पर कमरे के तापमान) पर काम करते हैं। इसके अलावा, ये परिवर्तन ऐसे तापमान पर होते हैं जो कमरे के तापमान पर संचालन के लिए प्रासंगिक नहीं हो सकता है।
आईआईएससी के वैज्ञानिकों ने जापान, डेनमार्क और संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों के सहयोग से एक सिंथेटिक सामग्री डिजाइन का प्रस्ताव दिया है जो उन्हें उस तापमान को नियंत्रित करने में सक्षम बनाता है जिस पर संक्रमण होता है। आईआईएससी बैंगलोर में ठोस अवस्था और संरचनात्मक रसायन विज्ञान इकाई में प्रोफेसर नागा फानी और उनके सहयोगियों सहित वैज्ञानिकों की टीमों ने एक तीन-परत संरचना का प्रस्ताव और प्रदर्शन किया, जिसमें एक ‘सक्रिय’ चैनल परत शामिल है जो धातु से इन्सुलेटर संक्रमण से गुजरती है। , एक चार्ज जलाशय परत जो इलेक्ट्रॉनों को सक्रिय परत में ‘ड्रिप’ कर सकती है और उस तापमान को नियंत्रित कर सकती है जिस पर संक्रमण होता है, सक्रिय परत और जलाशय परत के बीच एक चार्ज-विनियमन स्पेसर परत जो प्रवाह (या ‘ड्रिप’) को नियंत्रित करती है जलाशय परत से सक्रिय तक इलेक्ट्रॉन
इस कार्य की सफलता के लिए इन सामग्रियों की नैनोमीटर मोटी परमाणु रूप से चिकनी परतें तैयार करना महत्वपूर्ण है। ऐसी पतली परतें स्पंदित लेजर जमाव नामक तकनीक द्वारा तैयार की जाती हैं जो इन परतों की तैयारी पर परमाणु परत नियंत्रण की अनुमति देती है – वास्तव में यह परमाणुओं के साथ स्प्रे-पेंटिंग के समान है। शोधकर्ताओं ने अपनी परतों की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए डीएसटी-एफआईएसटी कार्यक्रम द्वारा वित्त पोषित एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप (एएफएम) का उपयोग किया। लेखकों ने सामग्रियों के इस सिंथेटिक स्टैक को विकसित करने के लिए सही स्थितियों (जैसे तापमान, दबाव, विकास दर) पर पहुंचने के लिए व्यापक एएफएम अध्ययन किया।
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