Coulomb crystal
કુલમ્બ સ્ફટિક (આયન કુલમ્બ સ્ફટિક પણ) એ નીચા તાપમાને સ્ફટિક જેવી રચનામાં બંધાયેલા આયનોનો સંગ્રહ છે. આ રચનાઓ આયનો અને આયનોને મર્યાદિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો વચ્ચેની પ્રતિકારક કુલમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વચ્ચેના સંતુલનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. બંધન તકનીકો અને પરિમાણો, તેમજ જાળમાં આયનોની સંખ્યાને આધારે, આ 1-, 2-અથવા 3-પરિમાણીય હોઈ શકે છે, જેમાં ~ 10 માઇક્રોનના આયનો વચ્ચેનું લાક્ષણિક અંતર હોય છે, જે લાક્ષણિક ઘન-સ્થિતિ સ્ફટિક રચનાઓ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે મોટું હોય છે. આયન જાળની બહાર, કુલમ્બ સ્ફટિકો ન્યુટ્રોન તારાઓ જેવા આકાશી પદાર્થોમાં પણ કુદરતી રીતે જોવા મળે છે. વર્ણન ચાર્જ q અને q ના બે આયનો વચ્ચે કુલમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા F ની તીવ્રતા બે આયનો વચ્ચેના અક્ષ સાથે નિર્દેશિત કરીને આપવામાં આવે છે, જ્યાં હકારાત્મક મૂલ્ય પ્રતિકારક બળનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને ઊલટું. ટ્રેપિંગ તકનીકોમાં પોલ ટ્રેપ અને પેનિંગ ટ્રેપ પરની વિવિધતાઓનો સમાવેશ થાય છે, જ્યાં પહેલું માત્ર વિદ્યુત ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરે છે જ્યારે બીજું પણ આયનોને મર્યાદિત કરવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરે છે. રેખીય પોલ જાળમાં મર્યાદિત બે આયનોના સરળ કેસને ધ્યાનમાં લેતા, આપણી પાસે રેડિયોફ્રીક્વન્સી ઓસિલેટિંગ ક્ષેત્ર છે, જે પોતે એક જ આયનને (અક્ષીય?) માં મર્યાદિત કરી શકે છે. દિશા નિર્દેશ. પ્રાયોગિક અનુભૂતિ પ્રયોગશાળામાં આઇ. સી. સી. બનાવવા માટેની લાક્ષણિક પ્રક્રિયામાં મૌલિક સ્રોતનું આયનીકરણ સામેલ છે, ત્યારબાદ આયન ટ્રેપમાં કેદ કરવામાં આવે છે, જ્યાં તેઓ તેમના ફ્લોરોસન્સ દ્વારા ચિત્રિત થાય છે. અક્ષીય અથવા રેડિયલ મર્યાદિત સંભવિતતા જેવા પરિમાણોને બદલવાથી સ્ફટિકની વિવિધ અવલોકન કરેલી ભૂમિતિઓ તરફ દોરી શકે છે, ભલે આયનની સંખ્યા બદલાતી ન હોય. અત્યંત ચાર્જ કરેલા આયનોને લગતા માપ માટે, તેમના વિવિધ ઉર્જા સ્તરને કારણે, સામાન્ય રીતે કુલમ્બ સ્ફટિકના ફ્લોરોસન્સમાં આને "શ્યામ" વિસ્તારો તરીકે જોવામાં આવે છે. આ અસર ત્યારે પણ જોવા મળે છે જ્યારે બિન-આદર્શ શૂન્યાવકાશમાં અશુદ્ધિઓ સાથે મિશ્રણને કારણે, સ્ફટિકની રચનામાં ફેરફાર કર્યા વિના, કુલમ્બ સ્ફટિકમાં આયનો અદૃશ્ય થઈ જાય છે. કુલમ્બ સ્ફટિકોની લાક્ષણિકતામાં ગરમીની અસરો પણ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે થર્મલ ગતિ છબીને ઝાંખી પાડી શકે છે. આ ઠંડક લેસર સહેજ બંધ-પડઘો હોવાને કારણે ઉત્તેજિત થઈ શકે છે, અને તેથી તેનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરવાની જરૂર છે. વિવિધ આયનીય પ્રજાતિઓના કુલમ્બ સ્ફટિકોના ઉપયોગ અને ગુણધર્મો મોટાભાગના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં લાગુ પડે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ ચોકસાઇ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ક્વોન્ટમ માહિતી પ્રક્રિયા અને પોલાણ ક્યુઇડીમાં. સંદર્ભો ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ આયન કણોના ફાંસો