কম্পিউটিংয়ের চাহিদা দ্রুত বাড়ছে, আর সেই সঙ্গে বিজ্ঞানীরাও খুঁজছেন তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ও সংরক্ষণের আরও দক্ষ উপায়। এই খোঁজে উঠে এসেছে অরবিট্রনিক্স, যেখানে ইলেকট্রনের চার্জ নয়, বরং তার কক্ষীয় কৌণিক ভরবেগ ব্যবহার করে তথ্য বহন ও সংরক্ষণের ধারণা কাজে লাগানো হয়। এত দিন এই কক্ষীয় গতি নিয়ন্ত্রণে চৌম্বকীয় পদার্থের ওপর নির্ভর করতে হতো, যা ছিল ব্যয়বহুল, ভারী এবং বাস্তব প্রয়োগে সীমাবদ্ধ। তবে নতুন গবেষণায় বিজ্ঞানীরা দেখিয়েছেন, চুম্বক বা ব্যাটারি ছাড়াই কাইরাল ফোননের মাধ্যমে ইলেকট্রনের এই গতি নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। এটি অরবিট্রনিক্স গবেষণায় দীর্ঘদিনের বড় বাধা দূর করেছে।
গবেষণার মূল কেন্দ্র কাইরাল ফোনন, যা কাইরাল বা মোচড়ানো পরমাণবিক কাঠামোযুক্ত পদার্থে সৃষ্টি হওয়া বিশেষ ধরনের কম্পন তরঙ্গ। কোয়ার্টজের মতো পদার্থে পরমাণু সর্পিল বিন্যাসে সাজানো থাকে এবং এদের কম্পনও বৃত্তাকার পথে ঘটে। এই বৃত্তাকার কম্পনই কাইরাল ফোনন তৈরি করে, যা কৌণিক ভরবেগ বহন করতে পারে এবং সরাসরি ইলেকট্রনে স্থানান্তর করতে সক্ষম। গবেষকেরা প্রথমবার দেখিয়েছেন, এই প্রক্রিয়ায় অ-চৌম্বকীয় পদার্থ থেকেও ইলেকট্রনে কক্ষীয় কৌণিক ভরবেগ তৈরি করা যায়। আরও চমকপ্রদ বিষয় হলো, কোয়ার্টজের কাইরাল ফোনন নিজস্ব অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় প্রভাবও সৃষ্টি করতে পারে, যা বিশেষ পরীক্ষায় সরাসরি পরিমাপ করা হয়েছে। আলফা-কোয়ার্টজে চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে ফোননগুলো সারিবদ্ধ করার পর, বাহ্যিক ক্ষেত্র সরিয়েও তাদের সম্মিলিত গতি ইলেকট্রনে স্থানান্তরিত হয়েছে।
এর ফলে তৈরি হয়েছে কক্ষীয় কৌণিক ভরবেগের প্রবাহ, যাকে গবেষকেরা নাম দিয়েছেন ‘কক্ষীয় সিব্যাক প্রভাব’। পরে টাংস্টেন ও টাইটানিয়ামের স্তর ব্যবহার করে এই লুকানো কক্ষীয় গতিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে শনাক্ত করা হয়েছে। এই আবিষ্কারের বড় শক্তি এর সরলতা। এতে বিরল বা ব্যয়বহুল ট্রানজিশন ধাতুর দরকার নেই, নেই চুম্বকনির্ভর জটিলতা। কোয়ার্টজের মতো সস্তা, সহজলভ্য উপাদান দিয়েই কাজ সম্ভব। শুধু কোয়ার্টজ নয়, টেলুরিয়াম, সেলেনিয়াম ও পেরোভস্কাইটের মতো অন্যান্য কাইরাল পদার্থেও একই নীতি প্রয়োগ করা যেতে পারে।
এতে অরবিট্রনিক্স বাস্তব প্রযুক্তি হিসেবে আরও কাছাকাছি এসেছে, যা ভবিষ্যতে দ্রুততর, কম শক্তি ব্যবহারকারী এবং অধিক দক্ষ ইলেকট্রনিক যন্ত্র তৈরির পথ খুলে দিতে পারে। নর্থ ক্যারোলাইনা স্টেট ইউনিভার্সিটির নেতৃত্বে পরিচালিত এবং নেচার ফিজিক্সে প্রকাশিত এই গবেষণা দেখিয়েছে, ইলেকট্রন নিয়ন্ত্রণে চুম্বক হয়তো আর অপরিহার্য নয়। ক্ষুদ্র পরমাণবিক কম্পনের ভেতর লুকিয়ে থাকা এই নতুন কৌশল ভবিষ্যতের কম্পিউটিং প্রযুক্তিতে নীরব বিপ্লব ঘটাতে পারে।
সূত্র: sciencedaily.com
