Fractionalization
کوانٹم میکانکس میں، فریکشنلائزیشن وہ رجحان ہے جس کے تحت کسی نظام کے قوسی پارٹیکلز کو اس کے ابتدائی اجزاء کے امتزاج کے طور پر تعمیر نہیں کیا جا سکتا۔ ابتدائی اور سب سے نمایاں مثالوں میں سے ایک فریکشنل کوانٹم ہال اثر ہے، جہاں اجزاء کے ذرات الیکٹران ہوتے ہیں لیکن قوسی پارٹیکلز الیکٹران چارج کے حصوں کو لے جاتے ہیں۔ فریکشنلائزیشن کو کواسی پارٹیکلز کے ڈیکونفائنمنٹ کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جو مل کر ابتدائی اجزاء پر مشتمل ہوتے ہیں۔ اسپن چارج کی علیحدگی کے معاملے میں، مثال کے طور پر، الیکٹران کو 'اسپنون' اور 'چارجن' کی پابند حالت کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، جو بعض حالات میں الگ سے حرکت کرنے کے لیے آزاد ہو سکتا ہے۔ کوانٹائزڈ ہال کنڈکشن 1980 میں دریافت کیا گیا تھا، جو الیکٹران چارج سے متعلق تھا۔ لاگلین نے 1982 میں دیکھے گئے فریکشنل کوانٹم ہال اثر کی وضاحت کے لیے 1983 میں فریکشنل چارجز کے سیال کی تجویز پیش کی، جس کے لیے انہوں نے 1998 کا فزکس کا نوبل انعام مشترکہ طور پر حاصل کیا۔ 1997 میں، تجربات نے براہ راست ایک تہائی چارج کے برقی کرنٹ کا مشاہدہ کیا۔ پانچواں چارج 1999 میں دیکھا گیا تھا اور اس کے بعد سے مختلف عجیب حصوں کا پتہ چلا ہے۔ بے ترتیب مقناطیسی مواد کو بعد میں دلچسپ اسپن مراحل بنانے کے لیے دکھایا گیا۔ اسپن فریکشنلائزیشن 2009 میں اسپن آئس میں اور 2012 میں اسپن مائعوں میں دیکھی گئی تھی۔ کندہ شدہ مادے کی طبیعیات میں فریکشنل چارجز ایک فعال موضوع بنے ہوئے ہیں۔ ان کوانٹم مراحل کا مطالعہ سپر کنڈکٹیویٹی کی تفہیم، اور ٹوپولوجیکل کوانٹم کمپیوٹرز کے لیے سطح کی نقل و حمل کے ساتھ موصلیت کو متاثر کرتا ہے۔ طبیعیات پیچیدہ گاڑھا مواد میں بہت سے جسم کے اثرات ابھرتی ہوئی خصوصیات کا باعث بنتے ہیں جنہیں مادہ میں موجود قواسی پارٹیکلز کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔ ٹھوسوں میں الیکٹران کے رویے کو نیم ذرہ میگنون، ایکسائٹن، سوراخ، اور مختلف موثر کمیت والے چارجز کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ اسپنون، چارجن، اور اینون کو ابتدائی ذرہ امتزاج نہیں سمجھا جا سکتا۔ مختلف کوانٹم کے اعداد و شمار دیکھے گئے ہیں ؛ کسی بھی قسم کی لہر کے افعال بدلے میں ایک مسلسل مرحلہ حاصل کرتے ہیں: یہ محسوس کیا گیا ہے کہ بہت سے موصلیتوں میں 2 ڈی کوانٹم الیکٹران گیس کی حالتوں کی ایک موصل سطح ہوتی ہے۔ 1 ڈی میں سسٹمز سولٹن، جیسے کہ پولی ایکٹیلین، آدھے چارج کا باعث بنتے ہیں۔ 1D SrCuO2 میں الیکٹرانوں میں اسپنون اور ہولن میں اسپن چارج کی علیحدگی کا پتہ چلا۔ فریکشنل مرحلے کے رویے کے ساتھ کوانٹم تاروں کا مطالعہ کیا گیا ہے۔ فریکشنل اسپن ایکسائٹیشن کے ساتھ اسپن مائع مایوس مقناطیسی کرسٹل میں پائے جاتے ہیں، جیسے ZnCu3 (OH) 6Cl2 (ہربرٹسمتھائٹ)، اور α-ruCl3 میں۔ اسپن-1 کوانٹم اسپن زنجیروں میں فریکشنل اسپن-1/2 کے جوش و خروش بھی دیکھے گئے ہیں۔ ڈائی 2 ٹی آئی 2 او 7 اور ہو 2 ٹی آئی 2 او 7 میں اسپن آئس میں فریکشنلائزڈ اسپن فریڈم ہے، جس کی وجہ سے مقناطیسی مونو پولز کو ختم کیا جاتا ہے۔ ان کا موازنہ کواسی پارٹیکلز جیسے میگنون اور کوپر جوڑوں سے کیا جانا چاہیے، جن میں کوانٹم نمبر ہوتے ہیں جو اجزاء کے امتزاج ہوتے ہیں۔ سب سے زیادہ مشہور کوانٹم ہال سسٹم ہو سکتے ہیں، جو 2 ڈی الیکٹران گیس کے مواد جیسے GaAs ہیٹرو اسٹرکچرز میں اعلی مقناطیسی شعبوں میں پائے جاتے ہیں۔ مقناطیسی بہاؤ کے بھنوروں کے ساتھ مل کر الیکٹران کرنٹ لے جاتے ہیں۔ گرافین چارج فریکشنلائزیشن کو ظاہر کرتا ہے۔ فریکشنل رویے کو تھری ڈی سسٹمز تک بڑھانے کی کوششیں کی گئی ہیں۔ مختلف مرکبات کے ٹپوولوجیکل موصلیتوں میں سطح کی حالت (مثال کے طور پر۔ ٹیلوریم مرکب دھات، اینٹیمنی)، اور خالص دھات (بسمتھ) کرسٹل کو فریکشنلائزیشن سگنیچرز کے لیے دریافت کیا گیا ہے۔ نوٹ نظریاتی طبیعیات قوسی پارٹیکلز