Coulomb crystal
एक कूलम्ब क्रिस्टल (जिसे आयन कूलम्ब क्रिस्टल भी कहा जाता है) कम तापमान पर क्रिस्टल जैसी संरचना में सीमित फंसे हुए आयनों का एक संग्रह है। संरचनाएँ आयनों और आयनों को सीमित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच प्रतिकारक कूलम्ब अंतःक्रिया के बीच एक संतुलन का प्रतिनिधित्व करती हैं। बंधन तकनीकों और मापदंडों के साथ-साथ जाल में आयनों की संख्या के आधार पर, ये 1-, 2-या 3-आयामी हो सकते हैं, ~ 10 माइक्रोन के आयनों के बीच विशिष्ट अंतराल के साथ, जो विशिष्ट ठोस-अवस्था क्रिस्टल संरचनाओं की तुलना में काफी बड़ा है। आयन जाल के बाहर, कूलम्ब क्रिस्टल न्यूट्रॉन सितारों जैसी खगोलीय वस्तुओं में भी प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं। वर्णन चार्ज q और q के दो आयनों के बीच कूलम्ब अंतःक्रिया F का परिमाण एक दूरी R के अलावा दो आयनों के बीच अक्ष के साथ निर्देशित किया जाता है, जहां एक सकारात्मक मान एक प्रतिकारक बल का प्रतिनिधित्व करता है और इसके विपरीत। ट्रैपिंग तकनीकों में पॉल ट्रैप और पेनिंग ट्रैप पर भिन्नताएं शामिल हैं, जहां पहला केवल विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करता है जबकि दूसरा भी आयनों को सीमित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करता है। एक रैखिक पॉल जाल में सीमित दो आयनों के सरल मामले को ध्यान में रखते हुए, हमारे पास एक रेडियोफ्रिक्वेंसी दोलन क्षेत्र है, जो स्वयं एक एकल आयन को (अक्षीय?) में सीमित कर सकता है। दिशा। प्रयोगात्मक प्राप्ति प्रयोगशाला में आई. सी. सी. बनाने की विशिष्ट प्रक्रिया में एक मौलिक स्रोत का आयनीकरण शामिल होता है, जिसके बाद एक आयन जाल में कैद किया जाता है, जहां उन्हें उनके प्रतिदीप्ति के माध्यम से चित्रित किया जाता है। अक्षीय या रेडियल सीमित क्षमता जैसे मापदंडों को बदलने से क्रिस्टल की अलग-अलग देखी गई ज्यामिति हो सकती है, भले ही आयनों की संख्या में कोई बदलाव न हो। अत्यधिक आवेशित आयनों से जुड़े मापों के लिए, इन्हें आमतौर पर अपने विभिन्न ऊर्जा स्तरों के कारण कूलम्ब क्रिस्टल के प्रतिदीप्ति में "काले" क्षेत्रों के रूप में देखा जाता है। यह प्रभाव तब भी ध्यान देने योग्य होता है जब कूलम्ब क्रिस्टल में आयन एक गैर-आदर्श निर्वात में अशुद्धियों के साथ मिश्रण के कारण, क्रिस्टल की संरचना को बदले बिना गायब होते दिखाई देते हैं। कूलम्ब क्रिस्टलों के लक्षण वर्णन में ताप प्रभाव भी महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि तापीय गति छवि को धुंधला कर सकती है। यह शीतलन लेजर के थोड़ा अनुनादहीन होने से उत्तेजित हो सकता है, और इसलिए इसकी सावधानीपूर्वक निगरानी करने की आवश्यकता है। विभिन्न आयनिक प्रजातियों के कूलम्ब क्रिस्टल के अनुप्रयोग और गुणों का अधिकांश भौतिकी में उपयोग होता है, उदाहरण के लिए, उच्च परिशुद्धता स्पेक्ट्रोस्कोपी, क्वांटम सूचना प्रसंस्करण और गुहा क्यूईडी में। संदर्भ इलेक्ट्रोस्टैटिक्स आयन कण जाल