तीन आयामों में गढ़े गए लेज़र प्रकाश ने इलेक्ट्रॉनों के लिए खोले नए रास्ते

जर्मनी के ओल्डेनबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अलग-अलग रंगों वाली, ध्रुवण के लिहाज़ से आकारित दो बेहद छोटी लेज़र पल्स को अलग-अलग दिशाओं से एक-दूसरे पर डाला। जहाँ वे मिलीं, वहाँ उनके विद्युत क्षेत्रों ने तीन आयामों में नियंत्रित किया जा सकने वाला प्रकाश-पैटर्न बनाया। टीम ने इस प्रकाश से पोटैशियम परमाणुओं का आयनीकरण किया और परमाणुओं में बहुफोटॉन आयनीकरण से बने मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कोणीय संवेग वाले वेव पैकेट देखे। 56

नतीजा यह दिखाता है कि तीन आयामों में लेज़र क्षेत्र को आकार देकर इलेक्ट्रॉनों की ऐसी अवस्थाओं तक पहुँचा जा सकता है, जिन्हें इन प्रयोगों में इस्तेमाल किए गए प्रकाश-क्षेत्रों से हासिल नहीं किया जा सकता था। यह परमाणुओं पर किया गया अवधारणा का प्रमाण है—अणुओं को नियंत्रित करने का प्रदर्शन नहीं। 56

3D प्रकाश क्षेत्र कैसे बनाया गया?

लेज़र पल्स का ध्रुवण बताता है कि उसका विद्युत क्षेत्र किस दिशा में दोलन करता है। शोधकर्ताओं ने अलग-अलग रंगों वाली दो पल्स के ध्रुवण को आकार दिया और उन्हें एक कोण पर मिलाया। इस तरह बना संयुक्त प्रकाश क्षेत्र केवल एक समतल तक सीमित नहीं रहा, बल्कि तीन आयामों में बदलता रहा। 56

इस ज्यामिति ने पोटैशियम परमाणुओं के साथ क्रिया कराने वाले प्रकाश क्षेत्र को नियंत्रित करने का एक नया तरीका दिया। परमाणुओं ने कई फोटॉन—प्रकाश के ऊर्जा-कण—अवशोषित किए और आयनीकृत हुए। इससे निकले मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कोणीय संवेग वाले वेव पैकेट देखे जा सके। 56

पोटैशियम प्रयोग ने क्या दिखाया?

मुख्य नतीजा यह था कि 3D प्रकाश क्षेत्रों से परमाणुओं का बहुफोटॉन आयनीकरण कराकर मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कोणीय संवेग वाले वेव पैकेट देखे गए। प्रयोग बताता है कि सोच-समझकर गढ़ा गया प्रकाश क्षेत्र ऐसे इलेक्ट्रॉन अवस्थाएँ बना और परख सकता है, जो अध्ययन में इस्तेमाल हुए दूसरे प्रकाश-क्षेत्रों से उपलब्ध नहीं थीं। 56

यह फर्क अहम है कि प्रयोग परमाणुओं पर हुआ, अणुओं पर नहीं। इससे यह साबित नहीं हुआ कि तरीका चिरल अणुओं को पहले से पहचान या अलग कर सकता है। फिलहाल शोध यह संकेत देता है कि प्रकाश और पदार्थ की परस्पर क्रिया को अधिक बारीकी से नियंत्रित करने का एक रास्ता खुल सकता है। 56

क्या इससे दर्पण-प्रतिबिंब जैसे अणुओं में फर्क पहचानना संभव होगा?

कुछ अणु ऐसे दो रूपों में मौजूद होते हैं जो एक-दूसरे के दर्पण-प्रतिबिंब होते हैं। इन्हें चिरल रूप कहा जाता है। संरचित या स्थानीय रूप से चिरल प्रकाश पर हुए शोध में यह समझने के तरीके तलाशे गए हैं कि ऐसे अणु प्रकाश के साथ किस तरह प्रतिक्रिया करते हैं और क्या उनकी ‘हाथपन’ के आधार पर दोनों रूपों में फर्क किया जा सकता है। 1415

ओल्डेनबर्ग का प्रयोग प्रकाश क्षेत्र पर शोधकर्ताओं का नियंत्रण बढ़ाकर इस व्यापक दिशा में आगे मदद कर सकता है। लेकिन 3D प्रकाश क्षेत्रों को चिरल अणुओं पर लागू करना और यह दिखाना कि उनसे अणुओं के दर्पण-प्रतिबिंब रूपों की पहचान हो सकती है—ये अभी भविष्य की संभावनाएँ हैं, पोटैशियम प्रयोग में प्रदर्शित नतीजे नहीं। 561415