ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ 140 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದಿನ ರಹಸ್ಯವನ್ನು ಬಿಚ್ಚಿಡಲಾಗುತ್ತಿದೆ

IBM ಸಂಶೋಧನೆಯಿಂದ ಲೇಖಕರ ಲೇಖನದ ಅನುವಾದ.

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಗತಿಯು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಲೇಖಕರು:
ಓಕಿ ಗುಣವಾನ್ - ಸಿಬ್ಬಂದಿ ಸದಸ್ಯ, IBM ಸಂಶೋಧನೆ
ಡೌಗ್ ಬಿಷಪ್ - ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟರೈಸೇಶನ್ ಇಂಜಿನಿಯರ್, IBM ರಿಸರ್ಚ್

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಇಂದಿನ ಡಿಜಿಟಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಯುಗದ ಮೂಲ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಸ್ ಆಗಿದ್ದು, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು, ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಮೊಬೈಲ್ ಸಾಧನಗಳಂತಹ ನಮ್ಮ ಆಧುನಿಕ ಜೀವನಕ್ಕೆ ಅನುಕೂಲವಾಗುವ ವಿವಿಧ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ನಮಗೆ ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸುಧಾರಣೆಗಳು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್, ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಮುಂದಿನ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತಿವೆ. ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಮುಂದುವರಿದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಒಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ನಮ್ಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿನ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಸಂಶೋಧಕರು ದೀರ್ಘಕಾಲ ಹೆಣಗಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ನಮ್ಮ ಮುಂದೆ ಸಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಡೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ.

ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕೃತಿ IBM ಸಂಶೋಧನೆಯ ನೇತೃತ್ವದ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಹಯೋಗವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ 140-ವರ್ಷ-ಹಳೆಯ ರಹಸ್ಯವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಲ್ಲಿ ಉತ್ತೇಜಕ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಹೊಸ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಮೊದಲು ವಸ್ತುಗಳೊಳಗಿನ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಅವುಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಧನಾತ್ಮಕ ಕಣಗಳು, ಅನ್ವಯಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ವೇಗ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ಎಷ್ಟು ದಟ್ಟವಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎಡ್ವಿನ್ ಹಾಲ್ 1879 ರಲ್ಲಿ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರು, ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಾಹಕದೊಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಚಲನದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದ ದಿಕ್ಕಿನ ಹರಿವಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಕಣಗಳು, ಚಿತ್ರ 1a ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಹತ್ವದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ "ಹೋಲ್‌ಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಧನಾತ್ಮಕ ಕ್ವಾಸಿಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಅವುಗಳ "ಚಲನಶೀಲತೆ" (µ ), ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕದ ಒಳಗೆ ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ (n).

140 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದಿನ ರಹಸ್ಯ

ಹಾಲ್‌ನ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ದಶಕಗಳ ನಂತರ, ಸಂಶೋಧಕರು ಅವರು ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಮಾಪನ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು - ಫೋಟೋ-ಹಾಲ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳು, ಚಿತ್ರ 1b ನೋಡಿ. ಅಂತಹ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಕಾಶವು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಹು ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಮೂಲಭೂತ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಬಹುಪಾಲು (ಅಥವಾ ಬಹುಪಾಲು) ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಒಳನೋಟವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಎರಡೂ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಿಂದ (ಪ್ರಮುಖ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖವಲ್ಲದ) ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಅಂತಹ ಮಾಹಿತಿಯು ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಂತಹ ಅನೇಕ ಬೆಳಕು-ಸಂಬಂಧಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ.

IBM ರಿಸರ್ಚ್ ಮ್ಯಾಗಜೀನ್ ಅಧ್ಯಯನ ಪ್ರಕೃತಿ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ರಹಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಕೊರಿಯಾ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್‌ಡ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (KAIST), ಕೊರಿಯಾ ರಿಸರ್ಚ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (KRICT), ಡ್ಯೂಕ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಮತ್ತು IBM ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊಸ ಸೂತ್ರ ಮತ್ತು ತಂತ್ರವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ನಮಗೆ ಮೂಲಭೂತ ಮತ್ತು ಮೂಲಭೂತವಲ್ಲದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಾಹಕಗಳು, ಅವುಗಳ ಏಕಾಗ್ರತೆ ಮತ್ತು ಚಲನಶೀಲತೆ, ಹಾಗೆಯೇ ವಾಹಕದ ಜೀವಿತಾವಧಿ, ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ.

ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಫೋಟೋ-ಹಾಲ್ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ವಾಹಕಗಳು ವಾಹಕತೆ (σ) ಮತ್ತು ಹಾಲ್ ಗುಣಾಂಕ (H, ಹಾಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ) ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಹಾಲ್ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ ಪ್ರಮುಖ ಒಳನೋಟಗಳು ಬರುತ್ತವೆ. ವಾಹಕತೆ-ಹಾಲ್ ಗುಣಾಂಕ ಕರ್ವ್ (σ-H) ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಮರೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಹೊಸ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ: ಎರಡೂ ವಾಹಕಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ. ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ, ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸೊಗಸಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

$$ಡಿಸ್ಪ್ಲೇ$$ Δµ = d (σ²H)/dσ$$ಡಿಸ್ಪ್ಲೇ$$

ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹಾಲ್ ಮಾಪನದಿಂದ ತಿಳಿದಿರುವ ಬಹುಮತದ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ, ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ನಾವು ಬಹುಸಂಖ್ಯಾತ ಮತ್ತು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ ಎರಡನ್ನೂ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು. ತಂಡವು ಹೊಸ ಮಾಪನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಹೆಸರಿಸಿದೆ: ಕ್ಯಾರಿಯರ್-ಪರಿಹರಿಸಿದ ಫೋಟೋ ಹಾಲ್ (CRPH). ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಕಾಶದ ತಿಳಿದಿರುವ ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ, ವಾಹಕದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಇದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು. ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ಆವಿಷ್ಕಾರದಿಂದ ಸುಮಾರು ಒಂದೂವರೆ ಶತಮಾನಗಳವರೆಗೆ ಈ ಸಂಪರ್ಕ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಮರೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಈ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳ ಹೊರತಾಗಿ, ಈ ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಸಹ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ. ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಹಾಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಶುದ್ಧ ಮಾಪನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಇದು ಹಾಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಡಿಮೆ ಚಲನಶೀಲತೆಯಿಂದಾಗಿ) ಅಥವಾ ಬಲವಾದ ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣದಂತೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅನಗತ್ಯ ಸಂಕೇತಗಳು ಇದ್ದಾಗ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಆಂದೋಲನದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹಾಲ್ ಮಾಪನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ರೇಡಿಯೊವನ್ನು ಕೇಳುವಂತೆಯೇ, ನೀವು ಬಯಸಿದ ನಿಲ್ದಾಣದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಶಬ್ದದಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಿ. CRPH ವಿಧಾನವು ಒಂದು ಹೆಜ್ಜೆ ಮುಂದೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಎಂಬ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಆಂದೋಲಕ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಹಂತವನ್ನೂ ಸಹ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಹಾಲ್ ಮಾಪನದ ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಆಂದೋಲಕ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸುರುಳಿಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿಧಾನವು ನಿಷ್ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.

ಹಿಂದಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರ

ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಿದಂತೆ, ಒಂದು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯು ಇನ್ನೊಂದರ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. 2015 ರಲ್ಲಿ, IBM ರಿಸರ್ಚ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಈ ಹಿಂದೆ ಅಜ್ಞಾತ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ "ಒಂಟೆ ಗೂನು" ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಹೊಸ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಂಧನ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಇದು ಚಿತ್ರ 2a ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಅವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಉದ್ದವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಅಡ್ಡ ದ್ವಿಧ್ರುವಿಗಳ ಎರಡು ಸಾಲುಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವು ಚಿತ್ರ 2b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಸಮಾನಾಂತರ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ರೇಖೆಯ ಬಲೆ (PDL ಟ್ರ್ಯಾಪ್) ಎಂಬ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ PDL ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಟಿಲ್ಟ್‌ಮೀಟರ್, ಸೀಸ್ಮೋಮೀಟರ್ (ಭೂಕಂಪ ಸಂವೇದಕ) ನಂತಹ ವಿವಿಧ ಸಂವೇದನಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾದಂಬರಿ ವೇದಿಕೆಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ಹೊಸ ಸಂವೇದಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ದೊಡ್ಡ ಡೇಟಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು, ಅನೇಕ ಹೊಸ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆರೆಯಬಹುದು ಮತ್ತು IBM ರಿಸರ್ಚ್ ತಂಡವು IBM ಫಿಸಿಕಲ್ ಅನಾಲಿಟಿಕ್ಸ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ರೆಪೊಸಿಟರಿ ಸರ್ವಿಸ್ (PAIRS) ಎಂಬ ದೊಡ್ಡ ಡೇಟಾ ಅನಾಲಿಟಿಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದೆ, ಇದು ಭೂಗೋಳದ ಸಂಪತ್ತನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಆಫ್ ಥಿಂಗ್ಸ್ ಡೇಟಾ (IoT).

ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾಗಿ, ಅದೇ PDL ಅಂಶವು ಮತ್ತೊಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ, ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಏಕಮುಖ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಇದು ಆದರ್ಶ ಫೋಟೋ-ಹಾಲ್ ಪ್ರಯೋಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2c). ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಮಾದರಿಯ ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶದ ಪ್ರಕಾಶವನ್ನು ಅನುಮತಿಸಲು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೋಟೋ-ಹಾಲ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.

ಪರಿಣಾಮ

ನಾವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಹೊಸ ಫೋಟೋ-ಹಾಲ್ ವಿಧಾನವು ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಂದ ಅದ್ಭುತವಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ನಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಹಾಲ್ ಮಾಪನದಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಮೂರು ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಈ ಹೊಸ ವಿಧಾನವು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಏಳು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ; ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅವರ ವಾಹಕದ ಸಾಂದ್ರತೆ; ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಜೀವಿತಾವಧಿ; ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು, ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಬಿಪೋಲಾರ್ ಪ್ರಕಾರಗಳಿಗೆ ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದ. ಇದೆಲ್ಲವನ್ನೂ N ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು (ಅಂದರೆ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ).

ಈ ಹೊಸ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಮತ್ತು ಉದಯೋನ್ಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಾವು ಈಗ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರವಾಗಿ ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಉತ್ತಮ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು, ಉತ್ತಮ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗಾಗಿ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳಂತಹ ಮುಂದಿನ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಇದು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಮೂಲ ಲೇಖನವನ್ನು ಅಕ್ಟೋಬರ್ 7, 2019 ರಂದು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ IBM ಸಂಶೋಧನಾ ಬ್ಲಾಗ್.
ಅನುವಾದ: ನಿಕೋಲಾಯ್ ಮರಿನ್ (ನಿಕೋಲೇಮರಿನ್), ರಷ್ಯಾ ಮತ್ತು CIS ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಧಿಕಾರಿ IBM.

ಮೂಲ: www.habr.com