اک نویں قسم دا مقناطیس کمرے دے درجہ حرارت اُتے کم کردا اے
الیکٹران چارج چکدے نیں، پر نال اک سپن (spin) وی، اک ننھا اندرلا مقناطیس جو «اُتے» یا «تھلے» ول اشارہ کردا اے۔ سپنٹرانکس (spintronics) ایس سپن نوں معلومات سانبھن تے چلان لئی ورتنا چاہندی اے۔ پچھلے کجھ سالاں وچ، فزکس داناں نے اجیہے مقناطیسی مادے لبھے نیں جنہاں دی اک حیران کن خوبی اے: اوہناں دی کوئی کُل مقناطیسیت نئیں، فیر وی اوہناں دے الیکٹراناں دی توانائی اوہناں دے سپن اُتے اے، اجیہے طریقے نال جو اوہناں دی چال دی سمت نال بدلدا اے۔ ایہہ «سپن ونڈ» (spin splitting) نسبتی (relativistic) اثراں اُتے نئیں ٹکی، جیہدے پاروں ایہہ وڈی اے۔
ایہناں وچوں کجھ مادیاں وچ، جنہاں نوں آلٹر میگنیٹ (altermagnets) آکھدے نیں، نمونہ ہم آہنگ اے: اک پاسے چلدا الیکٹران تے الٹ پاسے چلدا الیکٹران اکو سپن ویکھدے نیں۔ p-wave مقناطیساں وچ الٹ اے: چال دی سمت پلٹو تے سپن وی پلٹ جاندا اے۔ ہن تیک جنہاں p-wave مقناطیساں دی خبر آئی، اوہ صرف مائع نائٹروجن دے درجہ حرارت توں تھلے کم کردے سن۔
اک جانے پچھانے قلم وچ لکیا چکر
شنگھائی دی فوڈان یونیورسٹی، ڈریسڈن دے دو میکس پلانک انسٹیٹیوٹاں، تے چین تے چیک ریپبلک دے ہور اداریاں دے کائیون شین، شیانژے چن، لیبور شمیکال تے ساتھیاں نے بسمتھ فیرائٹ (BiFeO₃) ول رخ کیتا۔ ایہہ سبھ توں ودھ پڑھے گئے «ملٹی فیرائکس» وچوں اک اے، اوہ مادے جو مقناطیسی وی نیں تے فیرو الیکٹرک وی — اوہناں وچ اک اندرلی برقی پولرائزیشن ہوندی اے۔ ایہہ لگ بھگ 640 کیلون (کمرے دے درجہ حرارت توں کافی اُتے) تیک مقناطیسی ترتیب وچ رہندا اے تے 1,100 کیلون تیک فیرو الیکٹرک۔
ایہدے اندر، لوہے دے ایٹماں دے مقناطیسی مومنٹ اک سیدھ وچ نئیں: اوہ اک چکر دے نال نال قدم قدم گھمدے نیں، جیہنوں سائیکلوئڈ (cycloid) آکھدے نیں۔ ٹیم وکھاؤندی اے پئی ایہہ چکر، اکلا ای، p-wave مقناطیسیت پیدا کردا اے — اک اجیہا طریقہ جیہنوں اوہ پہلاں نظر انداز کیتا گیا آکھدے نیں۔
نظریہ، فیر لیزر
- قلم دے الیکٹراناں دے حساب اک صاف p-wave سپن نمونہ وکھاؤندے نیں، لگ بھگ 100 ملی الیکٹران وولٹ دی سپن ونڈ نال۔ نسبتی اثر جوڑن نال ایہہ مشکل نال بدلدا اے: اثر آپ مقناطیسی ترتیب توں آؤندا اے۔
- جدوں چکر دوجے پاسے گھمدا اے — سجے ہتھ دی تھاں کھبے ہتھ — تے سپن نمونہ الٹ جاندا اے۔
- لیب وچ، اوہناں نے بسمتھ فیرائٹ دی 100 نینو میٹر دی جھلی اگائی تے اوہدے مقناطیسی چکر دی تصویر ہیرے دی نوک والے اک کوانٹم سینسر نال لئی۔
- سپن پڑھن لئی، اوہناں نے جھلی اُتے اک گول پولرائزڈ لیزر سٹی۔ اک پاسے گھمدی روشنی اک سپن والے الیکٹراناں نوں دوجے نالوں ودھ جگاؤندی اے، تے اک نکا بجلی دا کرنٹ بناؤندی اے جیہدا نشان سپن دی سمت دے پچھے چلدا اے۔ جدوں اوہناں نے نمونہ گھمایا، کرنٹ ٹھیک اوس سمت وچ سبھ توں اُچا ہویا جو p-wave سپن پولرائزیشن لئی دسی گئی سی۔ ایہہ سارے ناپ کمرے دے درجہ حرارت اُتے، کھلی ہوا وچ لئے گئے۔
وولٹیج نال سپن پلٹنا
مکھ خوبی: بسمتھ فیرائٹ وچ، چکر دا ہتھ برقی پولرائزیشن نال جڑیا ہویا اے۔ اک نوں الٹو، دوجا پچھے آؤندا اے۔
ٹیم نے جھلی دے آر پار لگ بھگ 300 کلو وولٹ فی سینٹی میٹر دے برقی جھٹکے لائے۔ پولرائزیشن گھمی، چکر نے ہتھ بدلیا، تے لیزر نال بنیا کرنٹ نشان بدل گیا: اک جھٹکے توں بعد مثبت، الٹ جھٹکے توں بعد منفی۔ لائے گئے میدان دے مقابلے وچ کھچیا جاوے تے کرنٹ نے اک ہسٹیریسس لوپ (hysteresis loop) بنایا جو قلم دی پولرائزیشن دی تبدیلی نال میل کھاندا اے۔ تبدیلی واپس ہو سکدی اے تے جھٹکے توں بعد اپنی تھاں ٹکی رہندی اے۔
برقی جھٹکے پولرائزیشن تے چکر دا ہتھ پلٹ دیندے نیں (a)؛ آلہ (b)؛ سپن کرنٹ نشان بدلدا اے (c) تے برقی میدان دے مقابلے وچ اک ہسٹیریسس لوپ دے پچھے چلدا اے (d)۔ — Figure 3, Shen et al. (2026), arXiv:2610.12892.
ٹھنڈ توں میز تیک
لکھاری ایہنوں اک اجیہے مقناطیس وجوں پیش کردے نیں جیہدی طاق (odd-parity) سپن ونڈ کمرے دے درجہ حرارت اُتے وولٹیج نال قابو ہوندی اے، تے ایہنوں گھٹ بجلی کھان والے سپنٹرانک آلیاں ول اک راہ ویکھدے نیں۔ نتیجے لیب وچ پتلیاں جھلیاں توں آئے نیں؛ ناپے سگنل دے بدلن توں اگے ہلے کوئی آلہ نئیں وکھایا گیا۔