Science: वैज्ञानिकों ने क्वांटम भौतिकी का उपयोग करके पृथ्वी पर सबसे पतला लेंस बनाया

Science: क्वांटम घटना ने वैज्ञानिकों को केवल तीन परमाणुओं की मोटाई वाला लेंस विकसित करने की अनुमति दी है, जो अब तक का सबसे पतला लेंस है।अजीब बात यह है कि यह अभिनव दृष्टिकोण प्रकाश की अधिकांश तरंगदैर्घ्य को सीधे गुजरने देता है - एक ऐसी विशेषता जो इसे optical Fibre संचार और संवर्धित वास्तविकता वाले चश्मे जैसे गैजेट में बहुत बड़ी क्षमता प्रदान कर सकती है।नीदरलैंड में एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय और अमेरिका में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने लेंस का आविष्कार किया, उनका कहना है कि उनका नवाचार इस प्रकार के लेंसों के साथ-साथ लघु इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में अनुसंधान को आगे बढ़ाएगा।

एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय के एक नैनो वैज्ञानिक जोरिक वैन डे ग्रूप कहते हैं, "लेंस का उपयोग ऐसे अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जहाँ लेंस के माध्यम से दृश्य को बाधित नहीं किया जाना चाहिए, लेकिन सूचना एकत्र करने के लिए प्रकाश के एक छोटे से हिस्से का उपयोग किया जा सकता है।" अपवर्तन की प्रक्रिया में प्रकाश को मोड़ने के लिए पारदर्शी सामग्री की घुमावदार सतह का उपयोग करने के बजाय, आने वाली तरंगों को विवर्तन का उपयोग करके खांचेदार किनारों की एक श्रृंखला द्वारा केंद्रित किया जाता है। फ़्रेस्नेल लेंस या ज़ोन प्लेट लेंस के रूप में जानी जाने वाली तकनीक का उपयोग सदियों से पतले, हल्के वजन वाले लेंसों के निर्माण में किया जाता रहा है, जैसे कि लाइटहाउस में उपयोग किए जाने वाले लेंस।

तकनीक को क्वांटम बूस्ट देने के लिए, शोध दल ने टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड (WS2) नामक अर्धचालक की एक पतली परत में संकेंद्रित छल्ले उकेरे। जब WS2 प्रकाश को अवशोषित करता है, तो इसके इलेक्ट्रॉन एक सटीक तरीके से चलते हैं जिससे एक अंतर बनता है जिसे अपने आप में एक तरह का कण माना जा सकता है।साथ में, इलेक्ट्रॉन और उसका 'छेद' एक एक्साइटन के रूप में जाना जाता है, जिसमें ऐसे गुण होते हैं जो प्रकाश की बहुत विशिष्ट Wavelength की फोकसिंग दक्षता में सहायता करते हैं जबकि अन्य तरंग दैर्ध्य को अपरिवर्तित रूप से गुजरने देते हैं। छल्लों का आकार और उनके बीच की दूरी, लेंस को 1 मिलीमीटर की दूरी पर लाल प्रकाश को फोकस करने की अनुमति देती है। टीम ने पाया कि लेंस कमरे के तापमान पर काम करता है, जबकि कम तापमान पर इसकी फोकसिंग क्षमताएँ और भी अधिक कुशल हो जाती हैं।

इसके बाद, शोधकर्ता यह देखने के लिए और प्रयोग करना चाहते हैं कि लेंस की दक्षता और क्षमता को बेहतर बनाने के लिए एक्साइटन व्यवहार को और कैसे बदला जा सकता है। भविष्य के अध्ययनों में ऑप्टिकल कोटिंग्स शामिल हो सकती हैं जिन्हें अन्य सामग्रियों पर रखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, साथ ही विद्युत आवेश में बदलाव भी।वैन डे ग्रूप कहते हैं, "एक्साइटन पदार्थ में आवेश घनत्व के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और इसलिए हम वोल्टेज लगाकर पदार्थ के अपवर्तनांक को बदल सकते हैं।" छल्लों का आकार और उनके बीच की दूरी लेंस को 1 मिलीमीटर की दूरी पर लाल प्रकाश को केन्द्रित करने की अनुमति देती है। टीम ने पाया कि लेंस कमरे के तापमान पर काम करता है, लेकिन कम तापमान पर इसकी फोकस करने की क्षमता और भी अधिक कुशल हो जाती है।

इसके बाद, Researcher यह देखने के लिए और अधिक प्रयोग करना चाहते हैं कि लेंस की दक्षता और क्षमता को बेहतर बनाने के लिए एक्साइटन व्यवहार को और कैसे बदला जा सकता है। भविष्य के अध्ययनों में ऑप्टिकल कोटिंग्स शामिल हो सकती हैं जिन्हें अन्य सामग्रियों पर रखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, साथ ही विद्युत आवेश में बदलाव भी।वैन डे ग्रूप कहते हैं, "एक्साइटन पदार्थ में आवेश घनत्व के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और इसलिए हम वोल्टेज लगाकर पदार्थ के अपवर्तनांक को बदल सकते हैं।" छल्लों का आकार और उनके बीच की दूरी लेंस को 1 मिलीमीटर की दूरी पर लाल प्रकाश को केन्द्रित करने की अनुमति देती है। टीम ने पाया कि लेंस कमरे के तापमान पर काम करता है, लेकिन कम तापमान पर इसकी फोकस करने की क्षमता और भी अधिक कुशल हो जाती है।

इसके बाद, शोधकर्ता यह देखने के लिए और अधिक प्रयोग करना चाहते हैं कि लेंस की दक्षता और क्षमता में सुधार करने के लिए एक्साइटन व्यवहार को और कैसे बदला जा सकता है। भविष्य के अध्ययनों में ऑप्टिकल कोटिंग्स शामिल हो सकती हैं जिन्हें अन्य सामग्रियों पर रखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, साथ ही विद्युत आवेश में भिन्नताएं भी।"एक्साइटन सामग्री में आवेश घनत्व के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और इसलिए हम वोल्टेज लागू करके सामग्री के अपवर्तनांक को बदल सकते हैं," वैन डी ग्रूप कहते हैं। छल्लों के आकार और उनके बीच की दूरी ने लेंस को 1 मिलीमीटर की दूरी पर लाल प्रकाश को केंद्रित करने की अनुमति दी। टीम ने पाया कि लेंस कमरे के तापमान पर काम करता है, जबकि कम तापमान पर इसकी फोकस करने की क्षमता और भी अधिक कुशल हो जाती है।

इसके बाद, शोधकर्ता यह देखने के लिए और अधिक प्रयोग करना चाहते हैं कि लेंस की दक्षता और क्षमता में सुधार करने के लिए एक्साइटन व्यवहार को और कैसे बदला जा सकता है। भविष्य के अध्ययनों में ऑप्टिकल कोटिंग्स शामिल हो सकती हैं जिन्हें अन्य सामग्रियों पर रखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, साथ ही विद्युत आवेश में भिन्नताएं भी।वैन डी ग्रूप कहते हैं, "एक्साइटॉन पदार्थ में आवेश घनत्व के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और इसलिए हम वोल्टेज लगाकर पदार्थ के अपवर्तनांक को बदल सकते हैं।"

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