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दुनिया की सबसे छोटी एमआरआई मशीन एक परमाणु के चुंबकीय क्षेत्र की छवि को कैप्चर करती है

दुनिया की सबसे छोटी एमआरआई मशीन एक परमाणु के चुंबकीय क्षेत्र की छवि को कैप्चर करती है


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एक विश्व-प्रथम में, वैज्ञानिकों ने एक परमाणु के चुंबकीय क्षेत्र की एक छवि पर कब्जा कर लिया है, जो शोधकर्ताओं और क्वांटम घटना के वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए क्वांटम स्तर पर बात करने के नए तरीकों के लिए दरवाजा खोल रहा है, जैसे क्वांटम कंप्यूटिंग।

दुनिया की सबसे छोटी एमआरआई मशीन पहली बार के लिए एटम के चुंबकीय क्षेत्र का चित्र बनाती है

दक्षिण कोरिया के सियोल में ईवा वुमंस विश्वविद्यालय का एक हिस्सा बेसिक साइंस इंस्टीट्यूट में क्वांटम नेनोसाइंस (QNS) के केंद्र में शोधकर्ताओं ने व्यक्तिगत परमाणुओं के चुंबकीय क्षेत्रों पर कब्जा करने के लिए दुनिया में सबसे छोटी चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) मशीन का उपयोग किया है। पहली बार।

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इस महीने को पत्रिका में प्रकाशित किया प्रकृति भौतिकी, क्यूएनएस टीम का काम क्वांटम स्तर पर मामले के साथ बातचीत करने के लिए एक नए तरीके से दरवाजा खोलता है, जो बुनियादी अनुसंधान से लेकर क्वांटम घटना के वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों तक, जैसे लेजर, क्वांटम कंप्यूटिंग और मेडिकल डायग्नोस्टिक्स तक सब कुछ बताता है। क्यूएनएस के निदेशक प्रोफेसर एंड्रियास हेनरिक ने कहा, "मैं इन परिणामों को लेकर बहुत उत्साहित हूं।" यह निश्चित रूप से हमारे क्षेत्र में एक मील का पत्थर है और भविष्य के अनुसंधान के लिए बहुत आशाजनक संकेत हैं। "

एमआरआई मशीनें इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के बीच चुंबकीय बल के स्रोत 'स्पिन्स' के सापेक्ष घनत्व को मापकर काम करती हैं। आम तौर पर, एक छवि बनाने के लिए एमआरआई मशीनों को इन स्पिनों के कई अरबों की आवश्यकता होती है, लेकिन मैक्रो स्तर पर प्रक्रिया एक ही परमाणु के लिए समान होती है, इसलिए एक परमाणु के चुंबकीय क्षेत्र को रिकॉर्ड करने के लिए एक एकल चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने का एक तरीका बनाना होता है दूसरों के अरबों के बीच।

ऐसा करने के लिए, क्यूएनएस वैज्ञानिकों ने एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) का उपयोग किया, जिसकी नोक एक परमाणु के समान तेज है और जो वैज्ञानिकों को एक सतह पर स्कैन करने के साथ व्यक्तिगत परमाणुओं के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से दो परमाणुओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए चुना, लोहा और टाइटेनियम, जो दोनों चुंबकीय रूप से सक्रिय हैं और मैग्नीशियम ऑक्साइड की सतह पर उनके सटीक प्लेसमेंट के लिए धन्यवाद, स्वयं परमाणु पहले से ही एसटीएम का उपयोग करते हुए शोधकर्ताओं को सामान्य रूप से दिखाई दे रहे थे।

परमाणुओं के चुंबकीय क्षेत्रों का पता लगाने के लिए, वैज्ञानिकों ने एसटीएम के धातु के टिप के लिए एक और चुंबकीय रूप से सक्रिय 'स्पिन क्लस्टर' संलग्न किया, जो कि वे पहले की तरह परमाणुओं के ऊपर से गुजर गए। अब, हालांकि, शोधकर्ता परमाणु के चुंबकीय क्षेत्र के खींचने या प्रतिकर्षण को रिकॉर्ड कर सकते हैं, ठीक उसी तरह जब विपरीत या समान चार्ज के मैग्नेट का उपयोग किया जाता है, जैसा कि एसटीएम की नोक पर स्पिन क्लस्टर द्वारा पता लगाया गया था।

ऐसा करने से शोधकर्ताओं ने अविश्वसनीय रूप से विस्तृत, चुंबकीय क्षेत्र के 3 डी दृश्य को एक परमाणु से उत्पन्न किया गया था जो वे ऊपर से गुजर रहे थे। क्या अधिक है, लोहे के परमाणुओं और टाइटेनियम के परमाणुओं ने टिप क्लस्टर पर स्पिन क्लस्टर के साथ चारित्रिक रूप से अलग-अलग तरीकों से और अलग-अलग डिग्री पर बातचीत की, जिससे यह संभव हो गया कि परमाणु के प्रकार को इसके अंतःक्रिया से स्पिन क्लस्टर के साथ गुज़ारा जा सके। एसटीएम।

"यह पता चला है कि हमने जो चुंबकीय इंटरैक्शन मापा है वह दोनों स्पिन के गुणों, टिप पर एक और नमूने पर एक पर निर्भर करता है," प्रमुख लेखक डॉ फिलिप विलके ने कहा। "उदाहरण के लिए, लोहे के परमाणुओं के लिए हम जो संकेत देखते हैं, वह टाइटेनियम परमाणुओं के लिए उससे बहुत भिन्न होता है। यह हमें उनके चुंबकीय क्षेत्र के हस्ताक्षर द्वारा विभिन्न प्रकार के परमाणुओं को अलग करने की अनुमति देता है और हमारी तकनीक को बहुत शक्तिशाली बनाता है।"

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनकी तकनीक नैनोस्केल पर और भी जटिल संरचनाओं का पता लगाना संभव करेगी, जैसे कि रासायनिक यौगिकों के भीतर परमाणुओं के स्पिन वितरण या चुंबकीय सामग्री के सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं जैसे कि आधुनिक चुंबकीय भंडारण उपकरणों द्वारा उपयोग किया जाता है। "चुंबकीय भंडारण उपकरणों की हालिया पीढ़ी सहित नैनोस्केल पर कई चुंबकीय घटनाएं होती हैं," अध्ययन के सह-लेखक डॉ। युजियोंग बे ने कहा, "अब हम अपने सूक्ष्म एमआरआई का उपयोग करते हुए विभिन्न प्रणालियों का अध्ययन करने की योजना बना रहे हैं।"

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनकी तकनीक संचार या कंप्यूटिंग के क्वांटम सिस्टम के विकास को नियंत्रित करने और आगे बढ़ाने में मदद कर सकती है, कुछ ऐसा जो क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम के लिए एक बड़ी समस्या रही है जिसका अभी भी कोई वास्तविक, संतोषजनक समाधान नहीं है।

वह समाधान QNS टीम की नई MRI तकनीक में निहित है या नहीं, यह देखने के लिए निश्चित रूप से अनुसंधान के नए एवेन्यू को खोलता है। हेनरिक ने कहा, "पहले से अकल्पनीय सटीकता के साथ स्पिन और उनके चुंबकीय क्षेत्र को मैप करने की क्षमता हमें मामले की संरचना के बारे में गहन ज्ञान प्राप्त करने की अनुमति देती है," हेनरिक ने कहा।


वीडियो देखना: Open MRI (जून 2022).


टिप्पणियाँ:

  1. Gili

    maybe I'll keep silent

  2. Baha Al Din

    सहमत, उपयोगी संदेश

  3. Taull

    मैं बधाई देता हूं, क्या उत्कृष्ट उत्तर है।



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