Show Posts

This section allows you to view all posts made by this member. Note that you can only see posts made in areas you currently have access to.

Topics - shalauddin.ns

Pages: 1 ... 11 12 [13] 14
Researchers have developed a new type of light-enhancing optical cavity that is only 200 nanometers tall and 100 nanometers across. Their new nanoscale system represents a step toward brighter single-photon sources, which could help propel quantum-based encryption and a truly secure and future-proofed network.

Quantum encryption techniques, which are seen as likely to be central to future data encryption methods, use individual photons as an extremely secure way to encode data. A limitation of these techniques has been the ability to emit photons at high rates. "One of the most important figures of merit for single-photon sources is brightness -- or collected photons per second -- because the brighter it is, the more data you can transmit securely with quantum encryption," said Yousif Kelaita, Nanoscale and Quantum Photonics Lab, Stanford University, California.

In the journal Optical Materials Express, from The Optical Society (OSA), Kelaita and his colleagues show that their new nanocavity significantly increased the emission brightness of quantum dots -- nanometer-scale semiconductor particles that can emit single photons.

The researchers created the new nanocavity by using highly reflective silver to coat the sides of a nanoscale semiconductor pillar sitting on a substrate. The silver makes the light bounce around inside the nanopillar, turning it into a very small optical cavity. The researchers say that the same design concept could be used to build nanocavities from other materials that are tailored for different single-photon emitters.

Trapping light in a small space

At nanometer scales, light interacts with materials in unique ways. One example is the Purcell effect, which enhances the emission efficiency of a quantum dot or other light emitter confined in a small cavity. Systems showing Purcell enhancement will emit more photons over a given amount of time, which could enable quantum encryption systems that operate faster than is possible now.

Achieving Purcell enhancement benefits from extremely small cavities because energy is transferred between the light emitter and the cavity more quickly. It is also desirable to have a sufficiently high quality factor, meaning that the cavity's reflection allows the light to bounce around for a long time.

"We demonstrated a new type of cavity with a volume multiple orders of magnitude lower than the current state of the art in solid-state systems," said Kelaita. "The system produces strong Purcell enhancement and high light collection efficiency at the same time, which leads to an overall increase in the brightness of the single-photon source."

When the researchers tested the new nanocavities, they found that the quantum dots placed inside the nanocavities emitted more photons per second than quantum dots not located inside such a cavity.

Because the nanocavities are open on top, emitted light can travel directly into air. Similar nanocavities created previously were topped with a metal coating that was undesirable for collecting emitted photons. The emission profile from the new nanocavities also matches well with standard microscope objective lenses, allowing a high percentage of the light to enter the lens. A mismatch between the emission profile and microscope objective lenses has caused problematic light loss in nanocavity systems developed previously.

Making the tiny cavity

The team used a modified fabrication technique to overcome the challenge of coating the nanopillars with metal. Nanostructures that are tall and skinny tend to experience what are called shadowing effects because nanofabrication techniques use a process in which metal falls straight down onto the device much like snow.

"If you imagine snow falling on a tree, the snow will cling to itself and pile up on a branch in a way that it forms a larger width, or mound, than the branch itself," said Kelaita. "This also happens as metal is deposited on top of something like a pillar. As the metal clings to itself, it creates a larger mound than the pillar underneath it, preventing metal from falling underneath the parts that eclipse the pillar. In the end, this shadowing effect creates an air gap in the device."

To solve this problem, the researchers simultaneously rotated and tilted the sample to coat all sides of the pillar at once. Even with this new approach, they had to be careful about the angle at which they deposited the metal to avoid forming a connection between the metal coating the sides of the pillar and the metal on top. If a connection was formed, the final step of ultrasonically removing the metal cap on top would be difficult or impossible.

"Other groups working with metal should be interested in this technique because this shadowing effect occurs even for features that are completely encapsulated in metal," said Kelaita.

Even better nanocavities

The researchers are now working to create other kinds of nanocavities with even better characteristics. For example, they want to try to make nanocavities in diamond, which could allow single-photon sources that operate at room temperature, a key requirement for incorporating quantum encryption into consumer devices.

They also want to combine the knowledge gained from this new work with an inverse design algorithm they recently developed to automatically design photonic devices integrated onto silicon chips. With the algorithm, engineers specify a desired function and the software provides instructions for making a structure that performs that function.

Building nanomaterials with features spanning just billionths of a meter requires extraordinary precision. Scaling up that construction while increasing complexity presents a significant hurdle to the widespread use of such nano-engineered materials.

Now, scientists at the U.S. Department of Energy's Brookhaven National Laboratory have developed a way to efficiently create scalable, multilayer, multi-patterned nanoscale structures with unprecedented complexity.

The Brookhaven team exploited self-assembly, where materials spontaneous snap together to form the desired structure. But they introduced a significant leap in material intelligence, because each self-assembled layer now guides the configuration of additional layers.

The results, published in the journal Nature Communications, offer a new paradigm for nanoscale self-assembly, potentially advancing nanotechnology used for medicine, energy generation, and other applications.

"There's something amazing and rewarding about creating structures no one has ever seen before," said study coauthor Kevin Yager, a scientist at Brookhaven Lab's Center for Functional Nanomaterials (CFN). "We're calling this responsive layering-like building a tower, but where each brick is intelligent and contains instructions for subsequent bricks."

The technique was pioneered entirely at the CFN, a DOE Office of Science User Facility.

"The trick was chemically 'sealing' each layer to make it robust enough that the additional layers don't disrupt it," said lead author Atikur Rahman, a Brookhaven Lab postdoc during the study and now an assistant professor at the Indian Institute of Science Education and Research, Pune. "This granted us unprecedented control. We can now stack any sequence of self-organized layers to create increasingly intricate 3D structures."

Guiding nanoscale conversations

Other nano-fabrication methods-such as lithography-can create precise nano-structures, but the spontaneous ordering of self-assembly makes it faster and easier. Further, responsive layering pushes that efficiency in new directions, enabling, for example, structures with internal channels or pockets that would be exceedingly difficult to make by any other means.

"Self-assembly is inexpensive and scalable because it's driven by intrinsic interactions," said study coauthor and CFN scientist Gregory Doerk. "We avoid the complex tools that are traditionally used to carve precise nano-structures."

The CFN collaboration used thin films of block copolymers (BCP)-chains of two distinct molecules linked together. Through well-established techniques, the scientists spread BCP films across a substrate, applied heat, and watched the material self-assemble into a prescribed configuration. Imagine spreading LEGOs over a baking sheet, sticking it in the oven, and then seeing it emerge with each piece elegantly snapped together in perfect order.

However, these materials are conventionally two-dimensional, and simply stacking them would yield a disordered mess. So the Brookhaven Lab scientists developed a way to have self-assembled layers discretely "talk" to one another.

The team infused each layer with a vapor of inorganic molecules to seal the structure-a bit like applying nanoscale shellac to preserve a just-assembled puzzle.

"We tuned the vapor infiltration step so that each layer's structure exhibits controlled surface contours," Rahman said. "Subsequent layers then feel and respond to this subtle topography."

Coauthor Pawel Majewski added, "Essentially, we open up a 'conversation' between layers. The surface patterns drive a kind of topographic crosstalk, and each layer acts as a template for the next one."

Exotic configurations

As often occurs in fundamental research, this crosstalk was an unexpected phenomenon.

"We were amazed when we first saw templated ordering from one layer to the next, Rahman said. "We knew immediately that we had to exhaustively test all the possible combinations of film layers and explore the technique's potential."

The collaboration demonstrated the formation of a broad range of nano-structures-including many configurations never before observed. Some contained hollow chambers, round pegs, rods, and winding shapes.

"This was really a Herculean effort on the part of Atikur," Yager said. "The multi-layer samples covered a staggering range of combinations."

Mapping never-before-seen structures

The scientists used scanning electron microscopy (SEM) to probe the nanoscale features, getting cross-sectional details of the emergent structures. A focused electron beam bombarded the sample, bouncing off surface features before being detected to enable reconstruction of an image depicting the exact configuration.

They complemented this with x-ray scattering at Brookhaven's National Synchrotron Light Source II DOE Office of Science User Facility. The penetrative scattering technique allowed the researchers to probe the internal structure.

"CFN brings together a unique concentration of skills, interests, and technology," said CFN Director and coauthor Charles Black. "In one facility, we have people interested in creating, converting, and measuring structures-that's how we can have these kinds of unanticipated and highly collaborative breakthroughs."

This fundamental breakthrough substantially broadens the diversity and complexity of structures that can be made with self-assembly, and correspondingly broadens the range of potential applications. For example, intricate three-dimensional nanostructures could yield transformative improvements in nano-porous membranes for water purification, bio-sensing, or catalysis.

Microfluidic platforms have revolutionized medical diagnostics in recent years. Instead of sending blood or urine samples off to a laboratory for analysis, doctors can test a single drop of a patient's blood or urine for various diseases at point-of-care without the need for expensive instruments. Before the sample can be tested however, doctors need to insert specific disease-detecting biomolecules into the microfluidic platform. While doing so, it has to be ensured that these biomolecules are well-bound to the inside of the device to protect them from being flushed out by the incoming sample. As this preparatory step can be time-consuming, it would be advantageous if microfluidic platforms could come pre-prepared with specific biomolecules sealed inside. However, this sealing process requires exposure of the device components to high energy or 'ionized' gas and whether biomolecules can survive this harsh process is unknown.

To answer this question, researchers at the Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) have created a novel sensor that detects biomolecules more accurately than ever before. This sensor was used to demonstrate that biomolecules can be successfully sealed within microfluidic devices. The results, published in Nanoscale, have profound implications for healthcare diagnostics and open up opportunities for producing pre-packaged microfluidic platform blood or urine testing devices.

Traditionally, metal oxide semiconductor (MOS) sensors are used to detect the binding of biomolecules to a surface by measuring changes in charge. Comprised of a silicon semiconductor layer, a glass insulator layer and a gold metal layer, these sensors are incorporated in an electric circuit with the biomolecule sitting in an electrolyte-filled plastic well on top of the sensor. If you then apply a voltage and measure current, you can work out the charge from the capacitance reading given off. Biomolecules with different charges will give you different capacitance readings, enabling you to quantify the presence of biomolecules.

The novel sensor created by researchers in OIST's Micro/Bio/Nanofluidics Unit, measures charge using the same technique as conventional sensors but has the additional function of measuring mass. Instead of having a solid gold metal layer, the so-called nano-metal-insulator semiconductor (nMIS) sensor has a layer of tiny gold metal islands. If you shine light on these nanostructures, the surface electrons start oscillating at a specific frequency. When biomolecules are added to these nanoislands, the frequency of these oscillations change proportional to the mass of the biomolecule. Based on this change, you can use this technique to measure the mass of the biomolecule, and confirm whether it survives exposure to ionized gas during encapsulation within the microfluidic platform.

"We made a simple sensor that can answer very complex surface chemistry questions," says Dr. Nikhil Bhalla who worked on the creation of the nMIS sensor.

Measuring two fundamental properties of surface chemical reactions on the same device means that researchers can be far more confident that biomolecules have been successfully encapsulated within the microfluidic platform. A measurement of charge or mass alone could be misleading, making it look like biomolecules have bound to a surface when in fact they have not. Having more than one technique in the same device means that you can switch from one mode to the other to see if you have the same result.

"Scientists have to validate one reaction with multiple techniques to confirm that an observation is authentic. If you've got a sensor that enables the detection of two parameters on a single platform, then it is really beneficial for the sensing community," says Dr. Bhalla.

"By combining these two simple measurement techniques into one compact platform, it opens doors to create portable and reliable sensing technologies in the future," adds PhD student Shivani Sathish.

In a proof-of-concept experiment, by combining information about both the mass and charge of the biomolecule, the scientists were able to show that a common biomolecule survives exposure to ionized gas at a specific energy level. A single reading of charge alone gives a misleading result, but looking at the complementary parameters together allows for more accurate biomolecule detection.

This novel nMIS sensor could be used to create microfluidic platforms that test for various diseases. By measuring charge and mass using the nMIS sensor, researchers can ensure that disease-detecting biomolecules are successfully sealed and functional inside the testing device.

"It would be like a pre-packaged pregnancy test," says Professor Amy Shen, head of OIST's Micro/Bio/Nanofluidics Unit. "If there is already something adsorbed then all you have to do is introduce whatever sample you are using, such as urine or blood."

It might also be possible to combine several biomarkers in the same device to test for different diseases at the same time. By integrating this dual sensing technology with the ready-to-use devices, it offers great promise in the field of healthcare diagnostics owing to its advantages of portability and point-of-care testing.


In Nature Communications, engineers from The Ohio State University describe how they used magnetism on a composite of nickel and platinum to amplify the voltage output 10 times or more -- not in a thin film, as they had done previously, but in a thicker piece of material that more closely resembles components for future electronic devices.

Many electrical and mechanical devices, such as car engines, produce heat as a byproduct of their normal operation. It's called "waste heat," and its existence is required by the fundamental laws of thermodynamics, explained study co-author Stephen Boona.

But a growing area of research called solid-state thermoelectrics aims to capture that waste heat inside specially designed materials to generate power and increase overall energy efficiency.

"Over half of the energy we use is wasted and enters the atmosphere as heat," said Boona, a postdoctoral researcher at Ohio State. "Solid-state thermoelectrics can help us recover some of that energy. These devices have no moving parts, don't wear out, are robust and require no maintenance. Unfortunately, to date, they are also too expensive and not quite efficient enough to warrant widespread use. We're working to change that."

In 2012, the same Ohio State research group, led by Joseph Heremans, demonstrated that magnetic fields could boost a quantum mechanical effect called the spin Seebeck effect, and in turn boost the voltage output of thin films made from exotic nano-structured materials from a few microvolts to a few millivolts.

In this latest advance, they've increased the output for a composite of two very common metals, nickel with a sprinkling of platinum, from a few nanovolts to tens or hundreds of nanovolts -- a smaller voltage, but in a much simpler device that requires no nanofabrication and can be readily scaled up for industry.

Heremans, a professor of mechanical and aerospace engineering and the Ohio Eminent Scholar in Nanotechnology, said that, to some extent, using the same technique in thicker pieces of material required that he and his team rethink the equations that govern thermodynamics and thermoelectricity, which were developed before scientists knew about quantum mechanics. And while quantum mechanics often concerns photons -- waves and particles of light -- Heremans' research concerns magnons -- waves and particles of magnetism.

"Basically, classical thermodynamics covers steam engines that use steam as a working fluid, or jet engines or car engines that use air as a working fluid. Thermoelectrics use electrons as the working fluid. And in this work, we're using quanta of magnetization, or 'magnons,' as a working fluid," Heremans said.

Research in magnon-based thermodynamics was up to now always done in thin films -- perhaps only a few atoms thick -- and even the best-performing films produce very small voltages.

In the 2012 paper, his team described hitting electrons with magnons to push them through thermoelectric materials. In the current Nature Communications paper, they've shown that the same technique can be used in bulk pieces of composite materials to further improve waste heat recovery.

Instead of applying a thin film of platinum on top of a magnetic material as they might have done before, the researchers distributed a very small amount of platinum nanoparticles randomly throughout a magnetic material -- in this case, nickel. The resulting composite produced enhanced voltage output due to the spin Seebeck effect. This means that for a given amount of heat, the composite material generated more electrical power than either material could on its own. Since the entire piece of composite is electrically conducting, other electrical components can draw the voltage from it with increased efficiency compared to a film.

While the composite is not yet part of a real-world device, Heremans is confident the proof-of-principle established by this study will inspire further research that may lead to applications for common waste heat generators, including car and jet engines. The idea is very general, he added, and can be applied to a variety of material combinations, enabling entirely new approaches that don't require expensive metals like platinum or delicate processing procedures like thin-film growth.


Taking a deeper look at photonic sintering of silver nanoparticle films -- the use of intense pulsed light, or IPL, to rapidly fuse functional conductive nanoparticles -- scientists uncovered a relationship between film temperature and densification. Densification in IPL increases the density of a nanoparticle thin-film or pattern, with greater density leading to functional improvements such as greater electrical conductivity.

The engineers found a temperature turning point in IPL despite no change in pulsing energy, and discovered that this turning point appears because densification during IPL reduces the nanoparticles' ability to absorb further energy from the light.

This previously unknown interaction between optical absorption and densification creates a new understanding of why densification levels off after the temperature turning point in IPL, and further enables large-area, high-speed IPL to realize its full potential as a scalable and efficient manufacturing process.

Rajiv Malhotra, assistant professor of mechanical engineering at OSU, and graduate student Shalu Bansal conducted the research. The results were recently published in Nanotechnology.

"For some applications we want to have maximum density possible," Malhotra said. "For some we don't. Thus, it becomes important to control the densification of the material. Since densification in IPL depends significantly on the temperature, it is important to understand and control temperature evolution during the process. This research can lead to much better process control and equipment design in IPL."

Intense pulsed light sintering allows for faster densification -- in a matter of seconds -- over larger areas compared to conventional sintering processes such as oven-based and laser-based. IPL can potentially be used to sinter nanoparticles for applications in printed electronics, solar cells, gas sensing and photocatalysis.

Earlier research showed that nanoparticle densification begins above a critical optical fluence per pulse but that it does not change significantly beyond a certain number of pulses.

This OSU study explains why, for a constant fluence, there is a critical number of pulses beyond which the densification levels off.

"The leveling off in density occurs even though there's been no change in the optical energy and even though densification is not complete," Malhotra said. "It occurs because of the temperature history of the nanoparticle film, i.e. the temperature turning point. The combination of fluence and pulses needs to be carefully considered to make sure you get the film density you want."

A smaller number of high-fluence pulses quickly produces high density. For greater density control, a larger number of low-fluence pulses is required.

"We were sintering in around 20 seconds with a maximum temperature of around 250 degrees Celsius in this work," Malhotra. "More recent work we have done can sinter within less than two seconds and at much lower temperatures, down to around 120 degrees Celsius. Lower temperature is critical to flexible electronics manufacturing. To lower costs, we want to print these flexible electronics on substrates like paper and plastic, which would burn or melt at higher temperatures. By using IPL, we should be able to create production processes that are both faster and cheaper, without a loss in product quality."

Products that could evolve from the research, Malhotra said, are radiofrequency identification tags, a wide range of flexible electronics, wearable biomedical sensors, and sensing devices for environmental applications.


By grabbing various types of atoms and putting them together LEGO-style, the new technique could potentially be used to build tiny wires for a wide range of applications, including fabrics that generate electricity, optoelectronic devices that employ both electricity and light, and superconducting materials that conduct electricity without any loss. The scientists reported their results today in Nature Materials.

"What we have shown here is that we can make tiny, conductive wires of the smallest possible size that essentially assemble themselves," said Hao Yan, a Stanford postdoctoral researcher and lead author of the paper. "The process is a simple, one-pot synthesis. You dump the ingredients together and you can get results in half an hour. It's almost as if the diamondoids know where they want to go."

The Smaller the Better

Although there are other ways to get materials to self-assemble, this is the first one shown to make a nanowire with a solid, crystalline core that has good electronic properties, said study co-author Nicholas Melosh, an associate professor at SLAC and Stanford and investigator with SIMES, the Stanford Institute for Materials and Energy Sciences at SLAC.

The needle-like wires have a semiconducting core -- a combination of copper and sulfur known as a chalcogenide -- surrounded by the attached diamondoids, which form an insulating shell.

Their minuscule size is important, Melosh said, because a material that exists in just one or two dimensions -- as atomic-scale dots, wires or sheets -- can have very different, extraordinary properties compared to the same material made in bulk. The new method allows researchers to assemble those materials with atom-by-atom precision and control.

The diamondoids they used as assembly tools are tiny, interlocking cages of carbon and hydrogen. Found naturally in petroleum fluids, they are extracted and separated by size and geometry in a SLAC laboratory. Over the past decade, a SIMES research program led by Melosh and SLAC/Stanford Professor Zhi-Xun Shen has found a number of potential uses for the little diamonds, including improving electron microscope images and making tiny electronic gadgets.

Constructive Attraction

For this study, the research team took advantage of the fact that diamondoids are strongly attracted to each other, through what are known as van der Waals forces. (This attraction is what makes the microscopic diamondoids clump together into sugar-like crystals, which is the only reason you can see them with the naked eye.)

They started with the smallest possible diamondoids -- single cages that contain just 10 carbon atoms -- and attached a sulfur atom to each. Floating in a solution, each sulfur atom bonded with a single copper ion. This created the basic nanowire building block.

The building blocks then drifted toward each other, drawn by the van der Waals attraction between the diamondoids, and attached to the growing tip of the nanowire.

"Much like LEGO blocks, they only fit together in certain ways that are determined by their size and shape," said Stanford graduate student Fei Hua Li, who played a critical role in synthesizing the tiny wires and figuring out how they grew. "The copper and sulfur atoms of each building block wound up in the middle, forming the conductive core of the wire, and the bulkier diamondoids wound up on the outside, forming the insulating shell."

A Versatile Toolkit for Creating Novel Materials

The team has already used diamondoids to make one-dimensional nanowires based on cadmium, zinc, iron and silver, including some that grew long enough to see without a microscope, and they have experimented with carrying out the reactions in different solvents and with other types of rigid, cage-like molecules, such as carboranes.

The cadmium-based wires are similar to materials used in optoelectronics, such as light-emitting diodes (LEDs), and the zinc-based ones are like those used in solar applications and in piezoelectric energy generators, which convert motion into electricity.

"You can imagine weaving those into fabrics to generate energy," Melosh said. "This method gives us a versatile toolkit where we can tinker with a number of ingredients and experimental conditions to create new materials with finely tuned electronic properties and interesting physics."

Theorists led by SIMES Director Thomas Devereaux modeled and predicted the electronic properties of the nanowires, which were examined with X-rays at SLAC's Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, a DOE Office of Science User Facility, to determine their structure and other characteristics.

The team also included researchers from the Stanford Department of Materials Science and Engineering, Lawrence Berkeley National Laboratory, the National Autonomous University of Mexico (UNAM) and Justus-Liebig University in Germany. Parts of the research were carried out at Berkeley Lab's Advanced Light Source (ALS) and National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC), both DOE Office of Science User Facilities. The work was funded by the DOE Office of Science and the German Research Foundation.


Conducting electric current in the solution results in the efficient nano structure formatin on the copper substrate. using this technique high performance copper hydroxide supercapacitor electrodes have been fabricated.

Copper based nano structures have gained much attention in today's modern devices. A team of Nano-fabricated Energy Devices lab in University of Tehran have used an ultra-fast and simple method for fabrication of different types of these structures. By applying electric field in the ammonium hydroxide based solutions dense arrays of copper based nanostructures in short duration of time in the order of below 1 min (or even in the order of just 1 second) have been achieved.

In addition, electrochemical properties of the fabricated nanostructures have been investigated, showing specific and areal capacitances larger than other reports on copper hydroxide electrodes. We believe that these structures have great potential for energy devices, such as supercapacitors and lithium ion batteries.


Recently, scientists all over the world are investigating the properties and applications of extremely thin 2D materials, just one-atom-thick, like graphene. Studying the properties of 2D materials in comparison with their 3D counterparts raises many thought-provoking questions; one of them concerns magnetic phase transitions.

Some materials are magnetic because of the behavior of the spins of their electrons. In simple terms, spins (spin quantum numbers, or more precisely their associated magnetic moments), are just like tiny magnets, conventionally shown as arrows. At extremely low temperatures, these spins tend to align, lowering the electrons' total energy. However, above a specific temperature that varies from material to material, spins lose their alignment and become randomly oriented. Similar to how ice loses its internal order and becomes liquid above a certain temperature; 3D magnets also lose their magnetization above a critical temperature. This is called phase transition and is an ever-present process in 3D objects.

However, what happens to 1D and 2D systems at low temperatures? Do they experience a phase transition? In other words, are we going to see a transition from solid to liquid in a chain of water molecules (1D) or in a one-atom thick sheet of water (2D)?

About one century ago, the physicist Wilhelm Lenz asked his student Ernst Ising to solve this problem for 1D systems. Ising explained it in 1925 and concluded that 1D materials do not have phase transitions. Then, Ising tried to grapple with the same question for a particular type of 2D materials. The problem turned out to be much harder. The solution came in 1943 courtesy of Lars Onsager, who received the Nobel Prize for Chemistry in 1968. Indeed, Onsager found that the materials, which follow the Ising spin model, have a phase transition. However, despite the huge importance this theory has in the following development of the whole physics of phase transitions, it has never been tested experimentally using a real magnetic material. "The physics of 2D systems is unique and exciting. The Onsager solution is taught on every advanced statistical mechanics course. That's where I learned this problem. However, when I discovered much later that it has not been tested experimentally with a magnetic material, I thought it was a shame for experimentalists like me, so it was natural for me to look for a real material to test it," explains PARK Je-Geun.

In order to prove the Onsager model, the research team produced crystals of iron trithiohypophosphate (FePS3) with a technique called chemical vapour transport. The crystals are made of layers bound by weak interactions, known as Van der Waals interactions. Layers can be peeled off from the crystal by using scotch tape, in the same way tape can strip paint from a wall. The scientists peeled the layers until they were left with just one layer of FePS3 (2D). "We can call these materials magnetic Van der Waals materials or magnetic graphene: they are magnetic and they have easy-to-cleave Van der Waals bonds between layers. They are very rare, and their physics is still unexplored," says the professor.

While there are several methods to measure the magnetic properties of bulk 3D materials, these techniques have no practical use to measure magnetic signals coming from monolayer materials. Therefore, the team used Raman spectroscopy, a technique normally used to measure vibrations inside the material. They used vibrations as an indirect measure of magnetism, the more vibrations, the less magnetization.

Park's team and colleagues first used Raman spectroscopy on bulk 3D FePS3 material at different temperatures and then tested FePS3 2D monolayer. "The test with the bulk sample showed us that the Raman signals can be used as a kind of the fingerprint of phase transition at temperatures around 118 Kelvin, or minus 155 degrees Celsius. With this confirmation we then measured the monolayer sample and found the same patterns," points out Park. "We conclude that 3D and 2D FePS3 have the same signature of the phase transition visible in the Raman spectrum." Both in the bulk sample and the monolayer, FePS3' spins are ordered (antiferromagnetic) at very low temperatures, and become disordered (paramagnetic) above 118 degrees Kelvin. "Showing magnetic phase transition with this tour-de-force experiment is a beautiful test for the Onsager solution," concludes the physicist.

In the future, the team would like to study other 2D transition metal materials, going beyond the 2D Ising spin model.

Science and Information / The moon is still old
« on: January 14, 2017, 08:41:46 PM »
The moon formed at least 4.51 billion years ago, no more than 60 million years after the formation of the solar system, researchers report online January 11 in Science Advances. This update to the moon’s age is in line with some previous estimates (SN Online: 4/17/15), although some argue the moon formed 150 million to 200 million years after the solar system’s birth.

A precise age is important for understanding how Earth evolved and how the solar system behaved in its formative years, says study coauthor Melanie Barboni, a geologist at UCLA. “If we want to understand other solar systems,” she says, “the first thing we have to do is understand ours.”

A run-in between Earth and something roughly the size of Mars is thought to be responsible for the creation of the moon. To nail down when this happened, Barboni and colleagues examined fragments of the mineral zircon brought back from the moon by the Apollo 14 astronauts. Relative amounts of uranium and lead as well as abundances of hafnium isotopes and the element lutetium provided radioactive decay clocks that record when the early moon’s global ocean of magma solidified. Hafnium and lutetium help determine when a crust formed over the moon’s liquid mantle while the radioactive decay of uranium to lead pinpoints when the zircon crystallized.

Previous analysis of the same zircon fragments revealed a similar age (within 68 million years after the formation of the solar system), but came with larger uncertainties. New techniques for uranium-lead dating and for understanding how the bombardment of the lunar surface by cosmic rays alters hafnium led to the improved age estimate.

আজকাল বেশিরভাগ মানুষ জরুরি সমস্ত কাজই সেরে ফেলেন ই-মেইলের মাধ্যমে। আর ই-মেইল মানেই তো জি-মেইল। ইন্টারনেটে বার্তা আদান-প্রদানের সবচেয়ে জনপ্রিয় মাধ্যম জি-মেইল ব্যবহার করে খুশি প্রত্যেক ব্যবহারকারী। এর দ্রুত পরিষেবা এক নিমেষে বহু কাজ সেরে ফেলতে সাহায্য করে। এবার সেই জি-মেইল তাদের পরিষেবাকে আরও দ্রুত এবং আরও উন্নত করতে নিয়ে এসেছে নতুন অনেকগুলো সুবিধা।

-টেক্সটের ফরম্যাট বদলানোটা বেশ জটিল ব্যাপার। বিশেষ করে যারা মোবাইলে মেইল করেন তাদের পক্ষে। এবার অ্যান্ড্রয়েড ফোনে জি-মেইল করলে সেই সুবিধা পাওয়া যাবে। খুব সহজেই বদলাতে পারবেন টেক্সটের ফরম্যাট।

-জি-মেইল ব্যবহারকারীদের জন্য এসে গেল ক্যালেন্ডার। এবার জি-মেইলে ক্যালেন্ডারের সুবিধাও ভোগ করতে পারবেন। আর এর ফলে মেইলেই আপনারা জরুরি সমস্ত কাজের শিডিউল করে রাখতে পারবেন।

-আপনি যদি ইয়াহু বা হটমেইল থেকে বেশি পছন্দ করেন জি-মেইল ব্যবহার করতে, তাহলে আপনি বেশি কী পেলেন জানেন? যদি না জেনে থাকেন তো জেনে নিন। গুগলের জি-মেইল অ্যান্ড্রয়েড অ্যাকাউন্টের মাধ্যমে আপনি জি-মেইল ছাড়া অন্য যেকোনো মেইল থেকে আপনার মেইল ব্যবহার করতে পারবেন।

-জি-মেইলে চালু করা হলো টিএলএস এনক্রিপশন অ্যালার্ট। এর মাধ্যমে আপনি আপনার মেইল বক্সের কোনটা ইনকামিং মেল আর কোনটা আউটগোইং মেল তা চিহ্নিত করতে পারবেন।

-আমাদের চারপাশের সমাজটা ক্রমশ প্রতারকে ভরে যাচ্ছে। এই প্রতারণা থেকে ব্যবহারকারীদের বাঁচানোর ব্যবস্থা নিয়েছে জি-মেইল। এবার আনঅথিন্টিকেটেড মেল এলেই সেটাকে চিহ্নত করে দেবে জি-মেইল। খবর: জি-নিউজ - See more at:

আজ থেকে ১০০ বছর আগে আলবার্ট আইনস্টাইন তাঁর আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বে যে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের কথা বলেছিলেন, বিজ্ঞানীরা সেটি পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে বাস্তবে শনাক্ত করার ঘোষণা দেন ১১ ফেব্রুয়ারি।
ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজি (ক্যালটেক), ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজি (এমআইটি), লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েব অবজারভেটরি (লাইগো) এবং ভার্গো সায়েন্টিফিক কোলাবোরেশনের গবেষকেরা এই ঘোষণা দেন।
পদার্থবিজ্ঞানের জগতের এই গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারটির বিষয়ে সাধারণ মানুষকে জানানোর জন্য এবং তাদের মনে যেসব প্রশ্ন এসেছে, সেগুলোর উত্তর খোঁজার জন্য বাংলাদেশ বিজ্ঞান জনপ্রিয়করণ সমিতি (এসপিএসবি) এবং ঢাকা ইউনিভার্সিটি সায়েন্স সোসাইটি (ডিইউএসএস) গতকাল বুধবার যৌথভাবে এক গণবক্তৃতার আয়োজন করে।
‘মহাকর্ষীয় তরঙ্গের খোঁজে ১০০ বছর’ শীর্ষক এই আয়োজনটিতে বক্তা হিসেবে ছিলেন ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক ও বিভাগীয় প্রধান আরশাদ মোমেন। ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় বিজ্ঞান লাইব্রেরির পাশে অবস্থিত ফার্মেসি লেকচার থিয়েটারে এটি অনুষ্ঠিত হয়।
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আসলে কী, এটা কীভাবে কাজ করে, আর আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বে এর স্থানই বা কোথায়? কীভাবে বিজ্ঞানীরা এই তরঙ্গ শনাক্ত করলেন? আর কেনইবা এটা শনাক্ত করতে ১০০ বছর লেগে গেল? সাধারণ মানুষের মনে প্রশ্নগুলো এসেছে এই আবিষ্কারের পর। গতকালের আয়োজনটিতে এই প্রশ্নগুলোর উত্তর খোঁজার চেষ্টা করা হয়েছে। আরশাদ মোমেন কথা বলেছেন মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রকৃতি, ১৯১৫ সালে দেওয়া আলবার্ট আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের স্থান, এটি নিয়ে বিজ্ঞানীদের করা গবেষণা, লাইগোর মহাকর্ষীয় তরঙ্গ শনাক্ত করার যন্ত্রের গঠন, কার্যপদ্ধতি এবং মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবিষ্কারের ইতিহাস নিয়ে।
পৃথিবী থেকে ১৩০ কোটি আলোকবর্ষ দূরে দুটি কৃষ্ণগহ্বর পরস্পরকে কেন্দ্র করে চক্রাকারে ঘুরতে ঘুরতে একপর্যায়ে মিশে যায়। এর ফলে সৃষ্টি হয় মহাকর্ষীয় তরঙ্গ, যা পৃথিবী থেকে উপযুক্ত যন্ত্রের মাধ্যমে শনাক্ত করা সম্ভব। উৎস থেকে মহাকর্ষ তরঙ্গের বিস্তার তড়িৎচৌম্বক ক্ষেত্রের চেয়ে অনেক দ্রুতগতিতে হ্রাস পায় এবং এ কারণে এটাকে শনাক্ত করা দুরূহ কাজ। এ কাজটা করার জন্য বিজ্ঞানীরা লিগো নামক যন্ত্র তৈরি করেন।
গত শতকের ষাটের দশকে মস্কো বিশ্ববিদ্যালয়ের ভ্লাদিমির ব্রাগিনস্কি ও তাঁর সহযোগীরা দেখালেন, দুটো কৃষ্ণগহ্বর মিলিত হয়ে নতুন কৃষ্ণগহ্বর তৈরি হওয়ার সময় যে মহাকর্ষ তরঙ্গ তৈরি হবে, তা পৃথিবীতে শনাক্ত করা সম্ভব এবং তার বৈশিষ্ট্য চারপাশের সৃষ্ট সংকেতের চেয়ে বেশ ভিন্ন হবে। কিন্তু কেমন হবে সেই সংকেত?
এ প্রশ্নটি ১৯৯০ থেকে বিজ্ঞানীদের ভাবিয়ে তুললেও এর উত্তর এল ২০০১ সালে। প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক ফ্রাঞ্জ প্রিটোরিয়াস কম্পিউটারে হিসাব করে বের করলেন ব্রাগিনস্কি ও তাঁর দলের চিহ্নিত উৎস থেকে নিঃসৃত মহাকর্ষ তরঙ্গের চেহারা। ২০০২ সাল থেকে লিগো তাঁর পর্যবেক্ষণ শুরু করলেও দীর্ঘ ১৩ বছর পরে তাঁরা তাঁদের লক্ষ্যে পৌঁছেছেন।
অনুষ্ঠানে উপস্থিত ছিলেন ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের ফলিত রসায়ন ও কেমিকৌশল বিভাগের সহকারী অধ্যাপক নূরুজ্জামান খান, কম্পিউটারবিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক এবং ঢাকা ইউনিভার্সিটি সায়েন্স সোসাইটির মডারেটর লাফিফা জামাল এবং বাংলাদেশ বিজ্ঞান জনপ্রিয়করণ সমিতির সহসভাপতি মুনির হাসান।

গুগলের মাধ্যমে যেকোনো শহরের আবহাওয়া জানতে ‘weather’ লিখে স্পেস দিয়ে শহরের নাম এবং অতঃপর দেশের কোড নেম লিখতে পারেন। যেমন বাংলাদেশের ক্ষেত্রে weatherdhaka,bd লিখে সার্চ দিন। পেয়ে যাবেন আপনার কাঙ্ক্ষিত আবহাওয়ার সংবাদ।

বিশ্বের বিভিন্ন স্থানের এখন সময় জানতে আপনি দেখতে পারেন গুগলের টাইম সার্চ ফিচারটি। এক্ষেত্রে আপনাকে টাইপ করতে হবে ‘time’ এবং শহরের নাম বা দেশের নাম। যেমন : ime uae লিখে সার্চ দিলে আপনি বাংলাদেশের সময় থেকে ২ ঘণ্টা সময় পেছনে পাবেন এবং সময় অবশ্যই ২৪ ঘণ্টা ফরমেটে পাবেন।

সূর্যোদয় বা সূর্যাস্ত
বিভিন্ন দেশের বা শহরের সূর্যাস্ত বা সূর্যোদয় জানতে টাইপ করুন ‘sunrise’ অথবা ‘sunset’, তারপর শহরের নাম লিখুন। সার্চ দিন আপনার সামনে হাজির হয়ে যাবে সঙ্গে সঙ্গে। এর সঙ্গে আরও জানবেন সেই সময় থেকে আপনার আর কত সময় হাতে আছে।

পরিমাপের পরিবর্তন
আপনি চাইলে গুগলের কনভার্টারকে ব্যবহার করতে পারেন। যেমন ধরুন আপনাকে ইঞ্চি থেকে সেন্টিমিটারে কনভার্ট করতে হলে আপনাকে লিখতে হবে ১ রহপয রহ পস, যেখানে আপনি ১ ইঞ্চিকে সেন্টিতে পরিণত করার জন্য বুঝিয়েছেন। তাহলে গুগলই আপনাকে মুহূর্তের মধ্যে জানিয়ে দেবে যে, ২.৫৪ সেন্টিতে ১ ইঞ্চি। এছাড়াও আপনি যেকোন পরিমাপের কনভার্ট করতে গুগলকে সঠিকভাবে কাজে লাগাতে পারেন।

জনসাধারণের তথ্য
জনসংখ্যা থেকে শুরু করে যেকোন হালনাগাদকৃত তথ্য পেতে গুগল আরও এক ধাপ এগিয়ে। যেমন আপনি এখন বাংলাদেশের সর্বশেষ গণনাকৃত জনসংখ্যা জানতে চাইছেন, শুধু ‘population’ লিখে দেশের নাম বাংলাদেশ লিখুন সার্চ বক্সে এবং এন্টার চাপুন সঙ্গে সঙ্গেই পেয়ে যাবেন প্রায় ১৬ কোটি ২২ লাখ ২০ হাজার ৭৬২ জন, যা ২০০৯ সালে গণনা করা হয়েছিল। এছাড়াও জানতে পারেন বেকার জনসংখ্যা ও তা জানতে পারেন ‘nemployment rate’ তারপর দেশের নাম লিখে।
একই বিভাগের অন্যান্য সাইট
‘related:’ লিখে আপনি যেই সাইটের মতো আরও সাইট খুঁজছেন, তা লিখে সার্চবক্সে গিয়ে এন্টার দিন। যেমন লিখে সার্চ দিলে টিটির মতো আরও একই টাইপের সাইটগুলোকে পেয়ে যাবেন।
এছাড়াও যেকোন তথ্য খুঁজে পেতে পারেন আপনার বুদ্ধিমত্তাকে কাজে লাগিয়ে।

ওয়েবসাইট থেকে কোনো ফাইল নামানোর সর্বোচ্চ গতি কত? যুক্তরাজ্যে গড়পড়তা প্রতি সেকেন্ডে ২৪ মেগািবট গতিতে ফাইল নামানো হয়। এদিকে দেশটির ইউনিভার্সিটি কলেজ লন্ডনের একদল বিজ্ঞানী এমন একধরনের ইন্টারনেট ​কেব্‌ল (তার) তৈরি করেছেন, যা দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে ১ দশমিক ১২৫ টেরািবট গতিতে ডেটা পারাপার সম্ভব! এই বিজ্ঞানী দলের নেতৃত্ব দিয়েছেন ড. রবার্ট মাহের। তিনি বলেন, ‘এই গতি যুক্তরাজ্যের গড়পড়তা গতির ব্রডব্যান্ডের চেয়ে প্রায় ৫০ হাজার গুণ বেশি দ্রুততর। উদাহরণ হিসেবে বলা যায়, আমরা যে গতি পেয়েছি, তা দিয়ে গোটা গেম অব থ্রোনস সিরিজটি নামাতে সময় লাগবে মাত্র এক সেকেন্ড।’ প্রচলিত গতির ব্রডব্যান্ড দিয়ে এটি নামাতে গেলে ঘণ্টা খানেক লেগে যাবে।
এই প্রযুক্তির নাম দেওয়া হয়েছে ‘সুপার চ্যানেল’। গবেষকেরা বলছেন, এই প্রযুক্তি ব্রডব্যান্ড যোগাযোগের পরবর্তী প্রজন্মের শুরু করবে। সম্প্রতি সায়েন্টিফিক রিপোর্ট জার্নালে প্রকাশিত এক প্রতিবেদনে জানা গেছে, ফাইবার অপটিক ব্রডব্যান্ডের ধারণা ব্যবহার করেই নতুন এই বিপ্লব ঘটানো সম্ভব হয়েছে, যা হাজার হাজার মাইল দূরে আলোক তরঙ্গের মাধ্যমে তথ্য আদান-প্রদান করবে।

আলোর বিভিন্ন কম্পাঙ্কের ১৫টি স্পন্দন একত্র করে সুপার চ্যানেল তৈরি করে তা ছড়িয়ে দেওয়া হবে। এরপর হাজার মাইল দূরে অবস্থিত বিশেষ একধরনের গ্রাহকযন্ত্র ব্যবহার করে সেই সংকেত ধরা এবং প্রক্রিয়াজাত করা হবে। বিশ্ববিদ্যালয়টির অধ্যাপক পলিনা ব্যাভেল বলেন, উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন এমন প্রযুক্তি সব ধরনের ডিজিটাল অর্থনীতি এবং দৈনন্দিন জীবনযাত্রায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখবে।
প্রযুক্তিটি এখনো ব্যবসায়িকভাবে বাজারে ছাড়া হয়নি। এই প্রযুক্তিতে সত্যিই হাজার মাইল দূরে এমন গতিতে তথ্য পরিবহনে সক্ষম কিনা গবেষকেরা সেটা পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে দেখছেন।

দ্য টেলিগ্রাফ অবলম্বনে

একজন বাংলাদেশিও আছেন এই বিজ্ঞানী দলে। দুই ব্ল্যাকহোলের (কৃষ্ণগহ্বর) মিলনের ফলে সৃষ্ট মহাকর্ষ তরঙ্গ ধরা পড়েছে বিজ্ঞানীদের যন্ত্রে, ১০০ বছর আগে যার কথা বলেছিলেন আইনস্টাইন। গত বৃহস্পতিবার ওয়াশিংটনে সংবাদ সম্মেলনে সেই ঘোষণা দিয়েছেন বিজ্ঞানীরা। সারা দুনিয়া কেঁপে উঠেছে সেই খবরের তরঙ্গের আঘাতে। সেই গবেষক দলের একজন আমাদের ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের প্রাক্তন ছাত্র দীপঙ্কর তালুকদার (৩৯)।
গতকাল শনিবার (যুক্তরাষ্ট্রে শুক্রবার) ড. দীপঙ্কর তালুকদারের সঙ্গে আমার যোগাযোগ হয় ই-মেইলে। তিনি জানান তাঁদের গবেষণার সেই দারুণ কাহিনি।
২০১৫ সালের ১৪ সেপ্টেম্বর। ৯টা ৫০ মিনিট ৪৫ সেকেন্ডে লাইগোর শনাক্তকারক যন্ত্রে একটা সংকেত আসে। তিন মিনিটের মধ্যে বিজ্ঞানীরা তা জানতে পারেন। সঙ্গে সঙ্গে শুরু হয় ই-মেইল চালাচালি। ঘণ্টা কয়েকের মধ্যেই বিজ্ঞানীরা প্রায় নিশ্চিত হন, এটা পৃথিবীর নিজস্ব কোনো তরঙ্গসংকেত নয়, ১৩০ কোটি আলোকবর্ষ দূরের দুটি ব্ল্যাকহোলের মিলনের ফলে সৃষ্ট মহাকর্ষ তরঙ্গেরই সংকেত। তাঁদের লাইগোর শনাক্তকারকে ভূমিকম্প, রেডিও তরঙ্গ থেকে শুরু করে যত ধরনের তরঙ্গ আসতে পারে, সবকিছু শনাক্ত করার আলাদা আলাদা মিটার বসানো আছে। বিজ্ঞানীরা সবাই উত্তেজিত। এখন তাঁদের আরও গবেষণা করতে হবে, করতে হবে আরও হিসাব-নিকাশ, যাচাই-বাছাই। তারপর নিশ্চিত হতে হবে যে এটা দুটি ব্ল্যাকহোলের মিলিত হওয়া থেকে উদ্ভূত তরঙ্গ।
পরদিন ফোন আসে দেশ থেকে। দীপঙ্কর জানেন এই ফোনের মানে কী। তাঁর মা পারুল তালুকদার সপ্তাহ কয়েক আগে স্ট্রোকে আক্রান্ত হয়েছিলেন। এই কল মানে, মা আর নেই। মায়ের মৃত্যুসংবাদ শুনলেন। কিন্তু দেশে আসতে পারলেন না দীপঙ্কর। কাজ করে যাচ্ছেন। তাঁদের অরিগন বিশ্ববিদ্যালয়ের লাইগোর বিজ্ঞানী দলকে দায়িত্ব দেওয়া হয়েছিল এই সংকেত পৃথিবীর বা এই সৌরজগতের অন্য কোথাও থেকে এসেছে, নাকি এসেছে ব্ল্যাকহোল থেকেই, তা বিশ্লেষণ করে দেখার। দীপঙ্কর সেই কাজে ডুবে যান। গোপনে তাঁরা কাজ করছেন। এবং নিশ্চিত হলেন, এটা ব্ল্যাকহোলের মহাকর্ষ তরঙ্গসংকেত। তারপর ১১ ফেব্রুয়ারি বিজ্ঞানীরা আয়োজন করলেন সংবাদ সম্মেলনের। জানালেন, আইনস্টাইনের কথাই ঠিক।
দীপঙ্করের জন্ম ১৯৭৭ সালে, বরগুনায়। বাবা পরেশ তালুকদার একসময় ছিলেন বরগুনা পৌরসভার ভাইস চেয়ারম্যান। দীপঙ্করের মনে পড়ে, ছোটবেলায় তাঁদের সংসার ছিল টানাটানির, তিন বেলা ভাত জোটানোই ছিল মুশকিল, লেখাপড়া তো ছিল দূরের কথা। বাবা সবকিছু বিলিয়ে দিতেন আর ১৯৭১ সালে সহায়-সম্পত্তির বেশির ভাগই হাতছাড়া হয়ে যায়। দীপঙ্করের বড় ভাই শংকর তালুকদার রাস্তার ধারে বসে চাল বিক্রি করে সংসার চালাতেন। বরগুনা আদর্শ স্কুল, সরকারি প্রাথমিক বিদ্যালয়, বরগুনা জিলা স্কুলের দিনগুলোতে সংসারের এই অনটন দীপঙ্করকে থামাতে পারেনি। পরে অবশ্য তাঁদের সংসারে শ্রী ফিরেছে। বরগুনা সরকারি কলেজ থেকে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়। পদার্থবিজ্ঞানে মাস্টার্স শেষে (২০০২) মাস্টারমাইন্ড আর অক্সফোর্ড স্কুলে পড়িয়েছেন কিছুদিন। তারপর সরাসরি যুক্তরাজ্য থেকে পেলেন কমনওয়েলথ বৃত্তি, অ্যাডভান্সড ম্যাথমেটিকস পড়েছেন কেমব্রিজে (২০০৩)। এরপর কানাডা ও যুক্তরাষ্ট্রের একাধিক বিশ্ববিদ্যালয় থেকে ডাক এল, তিনি উদ্বুদ্ধ হলেন ওয়াশিংটন স্টেট ইউনিভার্সিটির ডাকে। কারণ অধ্যাপক বললেন, ‘এখানে তুমি মহাকর্ষ তরঙ্গবিজ্ঞান নিয়ে পড়তে পারবে। কারণ যুক্তরাষ্ট্রের দুটি লাইগোর শনাক্তকারকে কাজ করার সুযোগ আমাদের আছে।’ লাইগো (এলআইজিও) মানে হলো লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল-ওয়েভ অবজারভেটরি। তিনি গেলেন ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ে, স্নাতক পড়ার অংশ হিসেবে এক বছর কাটালেন জার্মানির হ্যানোভারের আলবার্ট আইনস্টাইন ইনস্টিটিউটে। সেখানে তাঁর গবেষণার বিষয় ছিল, ‘আকাশের স্থানীয় অ্যাস্ট্রো ফিজিক্যাল উৎসসমূহ থেকে কীভাবে দীর্ঘকালীন মহাকর্ষ তরঙ্গ খোঁজা যায়’। সেখান থেকে ফিরে ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয় থেকে তৃতীয় মাস্টার্স। ২০১২ সালে তিনি ওই বিশ্ববিদ্যালয়ে পিএইচডি করেন। একই সঙ্গে কলেজ অব সায়েন্সের আউটস্ট্যান্ডিং গ্র্যাজুয়েট স্টুডেন্ট পুরস্কার পান। পিএইচডি গবেষণার বিষয়ও ছিল, দুটি ব্ল্যাকহোল মিলিত হলে যে অশান্ত ব্ল্যাকহোল তৈরি হয়, সেখান থেকে আসা বৃত্তায়িত মহাকর্ষ তরঙ্গের সংকেত কীভাবে শনাক্ত করা যাবে।
২০০৭ থেকে দীপঙ্কর মহাকর্ষ তরঙ্গ গবেষণা শুরু করেন। লাইগো সায়েন্টিফিক কোলাবরেশনের সদস্য হন ২০০৮ সালে। এ মুহূর্তে তিনি অরিগন বিশ্ববিদ্যালয়ে লাইগো সায়েন্টিফিক কোলাবরেশনের হয়ে কাজ করছেন। যখন তিনি প্রথম সেখানে যোগ দেন, ওই কোলাবরেশনে তখন ৪০০ বিজ্ঞানী কাজ করতেন। এখন ১৫টা দেশের হাজার খানেক বিজ্ঞানী এই গবেষণার সঙ্গে যুক্ত। আর কোনো বাংলাদেশি আছেন কি না, তিনি জানেন না।
ড. দীপঙ্কর সর্বশেষ বাংলাদেশে এসেছিলেন ২০০৯ সালে। তাঁর স্ত্রী শম্পা বিশ্বাস ওয়াশিংটন স্টেট বিশ্ববিদ্যালয়ে পিএইচডি করছেন শিক্ষা বিষয়ে। অরিগন থেকে ওয়াশিংটনে গাড়ির দূরত্ব প্রায় সাত ঘণ্টা। তিনি স্ত্রীকে পড়তে উৎসাহিত করেন।
আপনাদের পরের লক্ষ্য কী—এ প্রশ্নের জবাবে দীপঙ্কর প্রথম আলোকে বলেন, ‘আমরা একটা শনাক্তকারক যন্ত্র বানিয়েছি। আমরা একটা সংকেত শনাক্ত করতে পেরেছি। ১১ ফেব্রুয়ারিতেই আমরা পুরো দল পরের কাজ শুরু করে দিয়েছি, লাইগোর শনাক্তকারক দিয়ে মহাকর্ষ তরঙ্গ-সম্পর্কিত মহাকাশ গবেষণা। আমরা মহাবিশ্বের সবচেয়ে অশান্ত অংশ সম্পর্কে জানতে পারব। আর ব্যক্তি হিসেবে আমার লক্ষ্য লাইগো কোলাবরেশনের নেতৃত্বের পর্যায়ে যাওয়া।’
পরিবার ড. দীপঙ্কর তালুকদারের প্রেরণার উৎস। বিজ্ঞানী আইনস্টাইনের উদ্যম আর জ্ঞানতৃষ্ণা তাঁকে সব সময় উদ্বুদ্ধ করেছে। আর তিনি প্রেরণা পান স্টিফেন হকিংয়ের কাছ থেকে। কারণ হকিং তাঁর শারীরিক প্রতিবন্ধিতার কাছে কখনো হার মানেননি।
বাংলাদেশের তরুণ প্রজন্মের উদ্দেশে ড. দীপঙ্কর তালুকদার বললেন, ‘তোমরা কি জানো, কেন একজন ব্যর্থ হয়? কারণ সে যথেষ্ট চেষ্টা করেনি। আমি আমার কাজ তোমাদের উদ্দেশে উৎসর্গ করলাম। এই পৃথিবীতে কত মানুষ খারাপ পরিস্থিতিতে আছেন, যার ওপরে তাঁদের কোনো নিয়ন্ত্রণ নেই। তারপরও তো কতজনই দারিদ্র্য জয় করেছেন। উপেক্ষা, প্রতিকূলতা পেরিয়ে সাফল্য ছিনিয়ে নিয়েছেন। আমার কাজ আমি উৎসর্গ করছি তাঁদের জন্য। আমি জানি, তোমাদের প্রত্যেকের আছে নিজের একটা করে গল্প, তোমাদের আন্তরিক সাধনা করতে হবে। তোমাদের প্রত্যেকের সামর্থ্য আছে এমন কিছু করে দেখানোর, যা আমাদের গর্বিত করতে পারবে।’

যুক্তরাষ্ট্রের শিকাগোয় ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা পরবর্তী প্রজন্মের লিথিয়াম ব্যাটারি উদ্ভাবন করেছেন যা এখনকার লিথিয়াম ব্যাটারিগুলোর তুলনায় পাঁচগুণ বেশি শক্তি সংরক্ষণ করে রাখতে পারে। নতুন এই ব্যাটারি বিস্ময়কর এক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় পরিচালিত হয়, যা এ ধরনের ব্যাটারির বড় ধরনের অসুবিধার সমাধান দিতে পারে।
গবেষকেরা দাবি করেছেন, তাঁরা নতুন প্রজন্মের ব্যাটারি তৈরিতে লিথিয়াম পার অক্সাইডের পরিবর্তে লিথিয়াম সুপার অক্সাইড ব্যবহার করেছেন। লিথিয়াম সুপার অক্সাইড ব্যবহারে যে বিস্ময়কর রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে তাতে লিথিয়াম ও অক্সিজেন তৈরি হয়। এতে ব্যাটারির কার্যক্ষমতা বাড়ে ও ব্যাটারি দীর্ঘদিন চলে।
পরবর্তী প্রজন্মের লিথিয়াম ব্যাটারি উন্নয়নে আরও গবেষণা চালাবেন গবেষকেরা।

সূত্র: আইএএনএস।

Pages: 1 ... 11 12 [13] 14