বিজ্ঞানীরা উচ্চ-চাপ সুপারকন্ডাক্টরগুলির বৈদ্যুতিন কাঠামো আনলক করতে উচ্চ-হারমোনিক স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করেন

উচ্চ চাপ ঘনীভূত পদার্থের জন্য অনেক অভিনব অবস্থা তৈরি করেছে, নতুন ভৌত ও রাসায়নিক ঘটনা প্রকাশ করেছে। তাদের মধ্যে, H3S এবং LaH10-এর মতো উচ্চ-চাপ হাইড্রাইডে কাছাকাছি-ঘর-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টিভিটি (Tc＞ 200 K) আবিষ্কার বিজ্ঞানীদের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে।
উচ্চ-চাপ সুপারকন্ডাক্টরগুলির সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাচ্ছে, কিন্তু কার্যকর প্রোবের অভাব এবং উচ্চ-চাপ কোয়ান্টাম রাজ্যে অজানা বৈদ্যুতিন কাঠামো এবং অতি দ্রুত গতিশীল আচরণের কারণে সুপারকন্ডাক্টিভিটির প্রক্রিয়াটি একটি উন্মুক্ত প্রশ্ন রয়ে গেছে।
উচ্চ হারমোনিক জেনারেশন (HHG) হল একটি ঘটনা লেজারকে লেজার ফ্রিকোয়েন্সির কয়েকগুণ শক্তিশালী সুসঙ্গত বিকিরণে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়া। অরৈখিক অপটিক্সের একটি সাধারণ প্রতিনিধি হিসাবে, শক্ত-ক্ষেত্র লেজার-ম্যাটার মিথস্ক্রিয়া দ্বারা ইন্ট্রা- এবং ইন্টারব্যান্ড ইলেকট্রনের অরৈখিক ড্রাইভিং থেকে কঠিন পদার্থে HHG উদ্ভূত হয়। ফলস্বরূপ, এইচএইচজি বর্ণালীতে স্বাভাবিকভাবেই উপাদানের পারমাণবিক এবং বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলির একটি আঙ্গুলের ছাপ থাকে। এই অরৈখিক, ননপারটারবেটিভ গতিশীল প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা পদার্থের অভ্যন্তরীণ প্রকৃতির মধ্যে পিয়ার করতে সক্ষম হন।
সম্প্রতি, বেইজিং-এর চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস/ন্যাশনাল রিসার্চ সেন্টার ফর কনডেন্সড ম্যাটার ফিজিক্সের ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স-এর গবেষক শেং মেং-এর দল, উচ্চ-চাপ সুপারকন্ডাক্টর H3S-এর সাহায্যে অতি দ্রুত HHG গতিবিদ্যা অন্বেষণ করেছে। নীতিমালা সময়-ধারণকারী ঘনত্ব-কার্যকরী তত্ত্ব এবং একটি নন-অ্যাডিয়াব্যাটিক সময়-ধারণকারী ঘনত্ব-কার্যকর আণবিক গতিবিদ্যা পদ্ধতি এবং গ্রুপে তৈরি সফ্টওয়্যার ব্যবহার। এটি পাওয়া গেছে যে উচ্চ-চাপের সুপারকন্ডাক্টরগুলিতে HHG দৃঢ়ভাবে তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্ভর এবং অ্যানিসোট্রপিক, যা নির্দেশ করে যে HHG প্রক্রিয়াটি ইলেকট্রনিক কাঠামোর উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভর করে। HHG-এর সময়-ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ তদন্ত করা হয় এবং নিম্ন-ক্রম হারমোনিক্সের ইন-ব্যান্ড স্ক্যাটারিং গতিবিদ্যার প্রক্রিয়া নির্ধারণ করা হয়। এই ভিত্তিতে, এইচএইচজি স্পেকট্রা ব্যবহার করে, ফার্মি পৃষ্ঠের কাছাকাছি শক্তি ব্যান্ড বিচ্ছুরণ কাঠামো পুনর্গঠনের জন্য অধ্যয়ন করা হয়। উপরন্তু, এটি পাওয়া গেছে যে সুসংগত ফোননগুলির দ্বারা HHG বর্ণালীর একটি শক্তিশালী মড্যুলেশন রয়েছে, যা ইলেক্ট্রোঅ্যাকোস্টিক সংযোগের প্রতি HHG প্রক্রিয়ার সংবেদনশীলতা নির্দেশ করে। সুসংগত ফোনন দ্বারা সংশোধিত এইচএইচজি স্পেকট্রাম ব্যবহার করে, অধ্যয়নটি ফার্মি পৃষ্ঠের কাছে ইলেক্ট্রোঅ্যাকোস্টিক কাপলিং ম্যাট্রিক্সের মৌলিক শক্তি পুনর্গঠন করে। গবেষণাটি প্রকাশ করে যে পদার্থে বহু-শরীরের মিথস্ক্রিয়া (ইলেক্ট্রোঅ্যাকোস্টিক কাপলিং) ফার্মি শক্তি স্তরের কাছাকাছি ইলেকট্রনগুলির আচরণের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এটি উচ্চ-ভোল্টেজ সুপারকন্ডাক্টিভিটির জন্য একটি ফোনন-মিডিয়াটেড মেকানিজমকে সমর্থন করে এবং উচ্চ-ভোল্টেজ কোয়ান্টাম অবস্থায় ইলেকট্রনিক কাঠামো এবং ইলেক্ট্রোঅ্যাকোস্টিক কাপলিং তদন্ত করার জন্য একটি সর্ব-অপটিক্যাল পদ্ধতি প্রদান করে।
সম্পর্কিত গবেষণা ফলাফল উচ্চ-চাপ কোয়ান্টাম রাজ্যের অল-অপটিক্যাল ব্যান্ড কাঠামো অনুসন্ধানের জন্য সলিড-স্টেট উচ্চ হারমোনিক স্পেকট্রোস্কোপি হিসাবে প্রকাশিত হয়েছে, যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস (PNAS) এর প্রসিডিংস-এ প্রকাশিত হয়েছে। গবেষণা কাজটি চীনের ন্যাশনাল কী রিসার্চ অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রাম, চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন এবং চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের কৌশলগত পাইলট প্রকল্প দ্বারা সমর্থিত ছিল।