جڏهن هڪ ڪرنٽ ٽنگسٽن ڊيسلنائيڊ جي پتلي پرت تي لاڳو ڪيو ويندو آهي، اهو انتهائي غير معمولي انداز ۾ چمڪائڻ شروع ڪندو آهي. عام روشنيءَ کان علاوه، جنهن کي ٻيون سيمي ڪنڊڪٽر مواد خارج ڪري سگھن ٿا، ٽنگسٽن ڊسيلينائيڊ به هڪ تمام خاص قسم جي روشن ڪوانٽم روشني پيدا ڪري ٿي، جيڪا صرف مادي جي مخصوص نقطن تي پيدا ٿئي ٿي. اهو فوٽون جي هڪ سيريز تي مشتمل آهي جيڪي هميشه هڪ هڪ ڪري خارج ٿيندا آهن - ڪڏهن به جوڑوں ۾ يا ٻچن ۾. هي اينٽي بنچنگ اثر ڪوانٽم انفارميشن ۽ ڪوانٽم ڪرپٽوگرافي جي فيلڊ ۾ تجربن لاءِ ڀرپور آهي، جتي هڪ فوٽوون گهربل آهن. بهرحال، سالن تائين، هي اخراج هڪ راز رهيو.

TU ويانا جي محققن هاڻي هن جي وضاحت ڪئي آهي: مادي ۾ واحد ايٽمي خرابين جو هڪ ذيلي تعامل ۽ مشيني دٻاءُ هن ڪوانٽم لائٽ اثر جا ذميوار آهن. ڪمپيوٽر سموليشن ڏيکاري ٿو ته ڪيئن اليڪٽران مادي ۾ مخصوص هنڌن تي هليا ويندا آهن، جتي اهي هڪ خرابي سان پڪڙيا ويندا آهن، توانائي وڃائي ڇڏيندا آهن ۽ هڪ فوٽوون خارج ڪندا آهن. ڪوانٽم لائٽ پزل جو حل هاڻي فزيڪل ريويو ليٽرس ۾ شايع ڪيو ويو آهي.

فقط ٽي ايٽم ٿلها

ٽنگسٽن ڊسيلينائيڊ هڪ ٻه طرفي مواد آهي جيڪو انتهائي پتلي پرت ٺاهي ٿو. اهڙيون پرتون فقط ٽي ايٽمي پرتون ٿلهيون هونديون آهن، جن جي وچ ۾ ٽنگسٽن ايٽم هوندا آهن، هيٺ ۽ مٿي سيلينيم ايٽم سان ملندڙ هوندا آهن. ”جيڪڏهن پرت کي توانائي فراهم ڪئي وڃي، مثال طور بجليءَ جي وولٽيج کي لاڳو ڪرڻ سان يا ان کي ڪنهن مناسب موج جي روشنيءَ سان روشن ڪرڻ سان، اها چمڪائڻ شروع ڪري ٿي،“ TU ويانا جي انسٽيٽيوٽ آف نظرياتي فزڪس مان لوڪاس لنهارٽ بيان ڪري ٿو. ”اهو پنهنجو پاڻ ۾ غير معمولي ناهي، ڪيترائي مواد ائين ڪندا آهن. بهرحال، جڏهن ٽنگسٽن ڊيسلنائيڊ مان نڪرندڙ روشنيءَ جو تفصيل سان تجزيو ڪيو ويو ته، عام روشنيءَ کان علاوه هڪ خاص قسم جي روشنيءَ جو تمام گهڻو غير معمولي خاصيتن سان پتو پيو.

هي خاص نوعيت واري ڪوانٽم لائيٽ مخصوص موج جي طول و عرض جي فوٽن تي مشتمل آهي- ۽ اهي هميشه انفرادي طور تي خارج ٿينديون آهن. اهو ڪڏهن به نه ٿيندو آهي ته هڪ ئي وقت ۾ هڪ ئي موج جي ڊيگهه جا ٻه فوٽوون ڳوليا وڃن. ”هي اسان کي ٻڌائي ٿو ته اهي فوٽوز بي ترتيب طور تي مادي ۾ پيدا نٿا ٿي سگهن، پر ٽنگسٽن ڊسيلينائيڊ نموني ۾ ڪجهه نقطا ضرور هجڻ گهرجن جيڪي انهن مان ڪيترائي فوٽان پيدا ڪن ٿا، هڪ ٻئي پٺيان،“ پروفيسر فلورين ليبش وضاحت ڪري ٿو، جنهن جي تحقيق ٻن ڳالهين تي ڌيان ڏئي ٿي. - dimensional مواد.

ھن اثر جي وضاحت ڪرڻ لاءِ مواد ۾ اليڪٽران جي رويي جي تفصيلي سمجھڻ جي ضرورت آھي ڪوانٽم جسماني سطح تي. ٽنگسٽن ڊيسلنائيڊ ۾ اليڪٽرانڪس مختلف توانائي رياستن تي قبضو ڪري سگهن ٿا. جيڪڏهن هڪ اليڪٽران اعلي توانائي واري حالت کان گهٽ توانائي واري حالت ۾ تبديل ٿئي ٿو، هڪ فوٽوان خارج ٿئي ٿو. بهرحال، هي ٽپو هيٺين توانائي ڏانهن هميشه اجازت نه آهي: اليڪٽران کي ڪجهه قانونن تي عمل ڪرڻو پوندو آهي- موميٽم ۽ ڪنولر مومينٽم جو تحفظ.

انهن تحفظ جي قانونن جي ڪري، هڪ اليڪٽران هڪ اعليٰ توانائي واري ڪوانٽم حالت ۾ اتي ئي رهڻ گهرجي- جيستائين مادي ۾ ڪجهه خاميون توانائي رياستن کي تبديل ڪرڻ جي اجازت نه ڏين. "هڪ ٽنگسٽن ڊسيلينائيڊ پرت ڪڏهن به ڀرپور ناهي. ڪجهه هنڌن تي، هڪ يا وڌيڪ سيلينيم ايٽم غائب ٿي سگهن ٿا، "لوڪاس لنهارٽ چوي ٿو. "هي پڻ هن علائقي ۾ اليڪٽران رياستن جي توانائي کي تبديل ڪري ٿو."

ان کان سواء، مادي پرت هڪ ڀرپور جهاز نه آهي. هڪ ڪمبل وانگر، جيڪا تکيا تي پکڙجڻ تي جھرڻ لڳندي آهي، ٽنگسٽن ڊسيلينائيڊ مقامي طور تي ڊگھي ٿي ويندي آهي جڏهن مادي پرت ننڍي سپورٽ ڍانچي تي معطل ٿيندي آهي. اهي ميخانياتي دٻاء پڻ برقي توانائي رياستن تي اثر انداز ڪن ٿا.

"مادي جي خرابين ۽ مقامي دٻاء جو رابطو پيچيده آهي. بهرحال، اسان هاڻي ڪمپيوٽر تي ٻنهي اثرات کي تخليق ڪرڻ ۾ ڪامياب ٿي چڪا آهيون، "لوڪاس لنهارٽ چوي ٿو. "۽ اهو ظاهر ٿئي ٿو ته صرف انهن اثرات جو ميلاپ عجيب روشني اثرات جي وضاحت ڪري سگهي ٿو."

مادي جي انهن خوردبيني علائقن ۾، جتي خرابيون ۽ سطحي تنا هڪ ​​ٻئي سان گڏ نظر اچن ٿا، اليڪٽران جي توانائي جي سطح هڪ اعلي کان گهٽ توانائي واري حالت ۾ تبديل ٿي ۽ هڪ فوٽوان خارج ڪري ٿو. ڪوانٽم فزڪس جا قانون ٻن اليڪٽرانن کي هڪ ئي وقت هڪ ئي حالت ۾ رهڻ جي اجازت نٿا ڏين ۽ ان ڪري اليڪٽرانن کي هڪ هڪ ڪري ان عمل مان گذرڻو پوندو. نتيجي طور، فوٽونز هڪ هڪ ڪري، پڻ خارج ڪيا ويا آهن.

ساڳي ئي وقت، مادي جي ميڪانياتي تحريف خرابي جي ڀرسان اليڪٽرانن جي وڏي تعداد کي گڏ ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي ته جيئن هڪ ٻيو اليڪٽران داخل ٿيڻ لاء آسانيء سان دستياب هجي جڏهن آخري هڪ پنهنجي حالت کي تبديل ڪري ۽ فوٽوان خارج ڪيو.

اهو نتيجو واضح ڪري ٿو ته الٽراٿين 2-D مواد مواد سائنس لاء مڪمل طور تي نئين امڪانن کي کوليو.