গ্রাফিনের উপর নতুন গবেষণার ফলাফল

দ্বি-মাত্রিক উপকরণগুলি ইলেকট্রনিক্স এবং ফোটোনিক্সে বৈপ্লবিক অগ্রগতির প্রতিশ্রুতি দেয়, কিন্তু অনেক প্রতিশ্রুতিশীল প্রার্থী বাতাসের সংস্পর্শে আসার কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে অবনমিত হয়, যা তাদের গবেষণা বা ব্যবহারিক প্রযুক্তিতে একীকরণের জন্য কার্যত অনুপযুক্ত করে তোলে। ট্রানজিশন মেটাল ডিহালাইডস হল একটি অত্যন্ত আকর্ষণীয় কিন্তু চ্যালেঞ্জিং শ্রেণী; তাদের পূর্বাভাসিত বৈশিষ্ট্যগুলি পরবর্তী প্রজন্মের ডিভাইসগুলির জন্য উপযুক্ত, তবে বায়ুতে তাদের অত্যন্ত উচ্চ প্রতিক্রিয়া এমনকি তাদের মৌলিক কাঠামোর বৈশিষ্ট্যকে বাধা দেয়।

ম্যানচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যাশনাল গ্রাফিন ইনস্টিটিউটের গবেষকরা এখন প্রথমবারের মতো, গ্রাফিন-সিল করা TEM নমুনা তৈরি করে মনোলেয়ার ট্রানজিশন মেটাল ডাইওডাইডের পারমাণবিক-রেজোলিউশন ইমেজিং অর্জন করেছেন যা এই অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থগুলিকে বাতাসের সংস্পর্শে অবনমিত হতে বাধা দেয়।

এসিএস ন্যানোতে প্রকাশিত এই গবেষণাটি দেখায় যে গ্রাফিনের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে আবদ্ধ ক্রিস্টালগুলি পারমাণবিকভাবে পরিষ্কার ইন্টারফেসগুলি বজায় রাখে এবং তাদের আয়ু সেকেন্ড থেকে কয়েক মাস পর্যন্ত প্রসারিত করে।

এই ক্ষমতাটি অজৈব স্ট্যাম্প স্থানান্তর পদ্ধতির উন্নতি থেকে উদ্ভূত হয়েছে যা পূর্বে *নেচার ইলেকট্রনিক্স*-এ টিম দ্বারা বিকশিত এবং রিপোর্ট করা হয়েছিল, যা স্থিতিশীল, সিল করা নমুনা তৈরির ভিত্তি স্থাপন করে।

"প্রাথমিকভাবে, এই উপকরণগুলি পরিচালনা করা প্রায় অসম্ভব ছিল কারণ এগুলি বাতাসের সংস্পর্শে আসার কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে ধ্বংস হয়ে যাবে, ঐতিহ্যগত প্রস্তুতির পদ্ধতিগুলিকে কেবল অব্যবহারযোগ্য করে তুলবে," ব্যাখ্যা করেছেন ডাঃ ওয়েনডং ওয়াং, যিনি স্থানান্তর প্রযুক্তির বিকাশ এবং প্রাসঙ্গিক নমুনা তৈরির সাথে জড়িত ছিলেন। "আমাদের পদ্ধতি কোনও অপ্রয়োজনীয় স্থানান্তর পদক্ষেপ ছাড়াই নমুনাগুলিকে রক্ষা করে৷ এটি নমুনাগুলির প্রস্তুতিকে সক্ষম করে যা শুধুমাত্র ঘন্টার জন্য নয়, কয়েক মাস ধরেও সংরক্ষণ করা যেতে পারে এবং আন্তর্জাতিকভাবে বিভিন্ন প্রতিষ্ঠানের মধ্যে স্থানান্তর করা যেতে পারে, দ্বি-মাত্রিক উপকরণ গবেষণার ক্ষেত্রে একটি বড় বাধা সমাধান করে।"

"একবার যখন আমরা স্থিতিশীল নমুনা প্রস্তুত করতে সক্ষম হয়েছিলাম, আমরা এই উপাদানগুলি সম্পর্কে কিছু আকর্ষণীয় পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছিলাম, যার মধ্যে বিস্তৃত স্থানীয় কাঠামোগত বৈচিত্র্য, পারমাণবিক ত্রুটির গতিবিদ্যা এবং সবচেয়ে পাতলা নমুনায় প্রান্তের কাঠামোর বিবর্তন সনাক্ত করা সহ," ডঃ গ্যারেথ টেটন বলেছেন, যিনি এই কাজের বিশ্লেষণের জন্য ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি ইমেজিং এর নেতৃত্ব দিয়েছেন৷

ম্যানচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের ছবি

"দ্বিমাত্রিক উপাদানগুলির গঠন তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত৷ তাই, বিভিন্ন স্ফটিকগুলির গঠনগুলি (মনোলেয়ার থেকে বাল্ক পুরুত্ব পর্যন্ত) সরাসরি পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হওয়া এবং তাদের ত্রুটিপূর্ণ আচরণ এই উপকরণগুলির উপর আরও গবেষণার জন্য তথ্য সরবরাহ করবে বলে আশা করা হচ্ছে, যার ফলে প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রে তাদের সম্ভাবনা উন্মোচিত হবে।"

"যা আমাকে সবচেয়ে বেশি উত্তেজিত করে তা হল যে এই গবেষণাটি পূর্বে অপ্রাপ্য বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রগুলিকে উন্মুক্ত করে৷ আমরা তাত্ত্বিকভাবে জানি যে অনেক সক্রিয় দ্বি-মাত্রিক উপকরণের ইলেকট্রনিক্স, অপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অসামান্য কার্যকারিতা রয়েছে, কিন্তু আমরা এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলি যাচাই করার জন্য ল্যাবরেটরিতে স্থিতিশীল নমুনা পেতে অক্ষম হয়েছি," রোমান গ্রাফেন ন্যাশনাল প্রোফেসবা ইনস্টিটিউটের মন্তব্য। যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন।