चुंबकीय ‘वेव झुकने’ खोज अगले-जीन संचार को बदल सकती है

एक ऐसी खोज में जो हमारी समझ को चुनौती देती है कि लहरें कैसे व्यवहार करती हैं, तोहोकू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने चुंबकीय सामग्री का उपयोग करके ध्वनि तरंगों में हेरफेर करने के लिए एक नया तरीका प्रदर्शित किया है, संभवतः शास्त्रीय और क्वांटम संचार प्रौद्योगिकियों के लिए नए रास्ते खोलने के लिए।

अनुसंधान टीम, जापान परमाणु ऊर्जा एजेंसी और राइकन सेंटर फॉर इमर्जेंट मैटर साइंस के सहयोग से इंस्टीट्यूट फॉर मटेरियल रिसर्च में काम कर रही है, एक अप्रत्याशित घटना का अवलोकन किया: सतह ध्वनिक तरंगों को अलग -अलग व्यवहार करते हुए जब एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए चुंबकीय झंझरी के माध्यम से ऊपर की ओर यात्रा करते हैं।

भूतल ध्वनिक तरंगें, जो एक तालाब की सतह पर जाने वाले तरंगों के समान काम करती हैं, आधुनिक संचार प्रणालियों में मौलिक घटक हैं, विशेष रूप से मोबाइल फोन में पाए जाने वाले आवृत्ति फिल्टर में। ये तरंगें बिजली के संकेतों को भौतिक कंपन में एक प्रक्रिया के माध्यम से परिवर्तित करती हैं, जिन्हें पाइजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के रूप में जाना जाता है, जो कुशल सिग्नल प्रोसेसिंग को सक्षम करता है।

इस खोज को विशेष रूप से पेचीदा बनाता है कि टीम ने देखा कि वे “नॉनक्रिप्रोकल विवर्तन” कहते हैं – एक घटना जो पहले केवल हल्की तरंगों में देखी गई थी। उन्नत नैनोफैब्रिकेशन तकनीकों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने नैनोस्केल में चुंबकीय सामग्रियों की एक सटीक सरणी बनाई, प्रभावी रूप से लहरों के माध्यम से गुजरने के लिए एक विशेष झंझरी का निर्माण किया।

“यह घटना पहले केवल प्रकाशिकी में देखी गई है,” अध्ययन में शामिल एक शोधकर्ता योची एनआईआई ने कहा, “इसलिए हम यह पुष्टि करने के लिए बहुत उत्साहित हैं कि यह प्रकाशिकी से परे अन्य लहर घटनाओं से परे फैली हुई है।”

इस खोज के निहितार्थ शैक्षणिक हित से परे खिंचाव करते हैं। चुंबकीय क्षेत्रों के साथ तरंग प्रसार को नियंत्रित करने की क्षमता अधिक परिष्कृत ध्वनिक उपकरणों को जन्म दे सकती है। यह क्वांटम कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों में विशेष रूप से मूल्यवान हो सकता है, जहां तरंग व्यवहार पर सटीक नियंत्रण आवश्यक है।

अनुसंधान तरंग भौतिकी की हमारी समझ में एक महत्वपूर्ण अंतर को भरता है। जबकि वैज्ञानिकों ने लंबे समय से सुधार घटना के बारे में जाना है – जहां विपरीत दिशाओं में यात्रा करते समय तरंगें अलग -अलग व्यवहार करती हैं – इस विशेष प्रकार के असममित विवर्तन को पहले कभी सतह ध्वनिक तरंगों के साथ प्रदर्शित नहीं किया गया था।

सैद्धांतिक मॉडलिंग के माध्यम से, टीम ने सतह ध्वनिक तरंगों और चुंबकीय सामग्री के बीच विशिष्ट बातचीत के लिए विषम व्यवहार का पता लगाया, विशेष रूप से उनके कोणीय क्षण से संबंधित। यह समझ अगली पीढ़ी के संचार प्रणालियों को विकसित करने वाले इंजीनियरों के लिए नए उपकरण प्रदान कर सकती है।

इस खोज का समय अधिक परिष्कृत संचार प्रौद्योगिकियों के लिए बढ़ती उद्योग की मांग के साथ संरेखित करता है। जैसे -जैसे वर्तमान प्रणालियाँ उनकी भौतिक सीमाओं पर पहुंचती हैं, वेव कंट्रोल और हेरफेर में नवाचार शास्त्रीय और क्वांटम संचार क्षमताओं दोनों को आगे बढ़ाने के लिए तेजी से महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

निष्कर्ष विशेष रूप से अधिक कुशल आवृत्ति फिल्टर और सिग्नल प्रोसेसर के विकास के लिए प्रासंगिक दिखाई देते हैं, ऐसे घटक जो स्मार्टफोन से लेकर क्वांटम कंप्यूटर तक हर चीज में आवश्यक हैं। चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके तरंग प्रसार को ठीक से नियंत्रित करने की क्षमता उन उपकरणों को जन्म दे सकती है जो वर्तमान प्रौद्योगिकी की तुलना में अधिक कुशल और अधिक सक्षम हैं।

14 जनवरी, 2025 को भौतिक समीक्षा पत्रों में प्रकाशित शोध, वेव भौतिकी और सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। जैसे -जैसे संचार प्रौद्योगिकियां विकसित होती रहती हैं, इस तरह की खोजें अगली पीढ़ी के उपकरणों को विकसित करने में आवश्यक साबित हो सकती हैं जो हमारी जुड़ी हुई दुनिया को शक्ति प्रदान करती हैं।

तत्काल भविष्य के लिए, टीम ने अपनी खोज के व्यावहारिक अनुप्रयोगों का पता लगाने की योजना बनाई है, विशेष रूप से क्वांटम इंजीनियरिंग के दायरे में जहां लहर व्यवहार पर सटीक नियंत्रण क्वांटम सूचना प्रसंस्करण में नई क्षमताओं को सक्षम कर सकता है।