প্রথমবারের জন্য, গবেষকরা পারমাণবিক স্কেলে ম্যাক্সেনেস জারণের গতিবিদ্যা হ্রাস করেছেন

উত্স শিরোনাম: ম্যাক্সেনেস অক্সিডেশন গতিবিজ্ঞানের পারমাণবিক স্কেল হ্রাস থেকে প্রথমবারের মতো গবেষকরা

সম্প্রতি, জিলিন বিশ্ববিদ্যালয়ের কলেজ অফ ফিজিক্স কলেজ, শিক্ষা মন্ত্রকের নতুন ব্যাটারি পদার্থবিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির মূল পরীক্ষাগার সহযোগী অধ্যাপক মেনগ জিংয়ের দল দ্বি-মাত্রিক ট্রানজিশন মেটাল কার্বাইডসের জারণ আচরণের তাত্ত্বিক গণনায় গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি করেছে /নাইট্রাইডস/কার্বন নাইট্রাইডস (এমএক্সএনইএস) এবং প্রাসঙ্গিক ফলাফলগুলি 14 ই জুন, 2023 এ জার্মান ফলিত রসায়নে অনলাইনে প্রকাশিত হয়েছিল।

এর উচ্চ পরিবাহিতা এবং সমৃদ্ধ পৃষ্ঠের কার্যকরী গোষ্ঠীর কারণে, এমএক্সইএনগুলি শক্তি, বৈদ্যুতিন ডিভাইস, বায়োমেডিসিন এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এমএক্সইএনগুলি সহজেই ভেজা পরিবেশ বা জলীয় দ্রবণগুলিতে রূপান্তর ধাতু অক্সাইডগুলিতে অবনতি ঘটে, যা বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে। অতএব, উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতার সাথে এমএক্সিনেস উপকরণগুলি কীভাবে সংশ্লেষিত করা যায় তা জরুরিভাবে সমাধান করার জন্য একটি মূল বৈজ্ঞানিক সমস্যা।

গবেষণায়, মেংয়ের গবেষণা দলটি সুপার-লার্জ এমএক্সিনেস-জল ব্যবস্থার জারণ আচরণের উপর গভীরতর তাত্ত্বিক গণনা অধ্যয়ন পরিচালনা করেছিল। প্রথম-নীতিমালার গণনার সাথে মেশিন লার্নিংকে একত্রিত করে, গবেষকরা ডিএফটি নির্ভুলতার সাথে ন্যানোসেকেন্ড আণবিক গতিবিদ্যা সিমুলেশনগুলি অর্জন করেছিলেন এবং প্রথমবারের মতো পারমাণবিক স্কেল থেকে ম্যাক্সেনেস জারণের গতিগত প্রক্রিয়া হ্রাস করে, ম্যাক্সিনেস জারণ হার পর্যবেক্ষণকারী ক্ষয়ের প্রকৃতি প্রকাশ করে পর্যবেক্ষণ করে পরীক্ষামূলকভাবে। ভেজা পরিবেশ বা জলীয় দ্রবণে এমএক্সিনেসের জারণ প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করা হয়েছিল।

গবেষকরা এমএক্সইএনইএস-ওয়াটার সিস্টেমের জন্য একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক সম্ভাব্য ফাংশন তৈরি করেছেন, যা পরীক্ষার সেটটিতে ভাল সম্পাদন করে, ডিএফটি গণনার তুলনায় শক্তির জন্য 2.35MEV/ পরমাণুর মূল-বর্গক্ষেত্রের ত্রুটি এবং 0.083EV/ A এর সাথে। সম্ভাব্য ফাংশনের উপর ভিত্তি করে এমডি সিমুলেশনটি রেডিয়াল বিতরণ ফাংশন এবং গতিশীল ঘনত্ব সম্পত্তি পরীক্ষায় এআইএমডি সিমুলেশনটির সাথে অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ। এমএক্সিনেস-জল সিস্টেমের এমডি সিমুলেশন ফলাফলগুলি দেখায় যে জলের স্তরটি ঘন ঘন, জলের অণুগুলির প্রতি ইউনিট প্রতি আরও উল্লম্ব হাইড্রোজেন বন্ধন, এমএক্সিনেস বেস পৃষ্ঠের জলের অণুগুলির গতিবিধি তত বেশি সীমাবদ্ধ, যার ফলে গড় দূরত্ব বৃদ্ধি পায়, যার ফলে গড় দূরত্ব বৃদ্ধি পায় জলের মধ্যে ট্রানজিশন ধাতু পরমাণু এবং অক্সিজেন পরমাণুগুলির মধ্যে এবং এমএক্সিনেস জারণ হারটি পানির স্তর বেধের বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। একই সময়ে, এমএক্সিনেসের জারণগুলি বিনামূল্যে প্রোটনগুলি প্রকাশ করবে, যা পানির সাথে একটি সাধারণ হাইড্রেটেড প্রোটন গঠন করবে, ফলে জলের অণুগুলির চলাচলকে আবদ্ধ করে, সময় বৃদ্ধির সাথে এমএক্সেনেসের জারণ হার হ্রাস করে। পানিতে বিভিন্ন ধরণের ট্রানজিশন ধাতু পরমাণু এবং অক্সিজেন পরমাণুর মধ্যে গড় দূরত্ব, পাশাপাশি এমএক্সইএনএস বেস পৃষ্ঠের জলের অণুগুলির শারীরিক শোষণের সম্ভাবনার সম্ভাবনা, ম্যাক্সিনেস পৃষ্ঠের উপর একটি অক্সাইড প্রতিরক্ষামূলক স্তরের অস্তিত্ব প্রদর্শন করে।

এই গুরুত্বপূর্ণ অনুসন্ধানগুলি অত্যন্ত স্থিতিশীল এমএক্সিনেস উপকরণগুলির সংশ্লেষণের জন্য তাত্ত্বিক দিকনির্দেশনা সরবরাহ করে।