संशोधन क्षेत्रातील मायबोलीकर - भाग १- Experimental Condensed Matter Physics

Submitted by चारुलता on 7 November, 2011 - 07:33

खरतर हा धागा सुरू करायला आजच्या इतका चांगला दिवस कोणता असु शकेल ! Happy
आज पदार्थ विज्ञान आणि रसायन शास्त्र या विषयात अभुतपुर्व कामगिरी करण्यार्‍या डॉ. मेरी क्युरी चा जन्मदिन. तिच्या प्रयोगांनी या दोन्ही विषयातील तत्कालीन संशोधनाला एक नवी दिशा दिली. तिचे नाव हे अनेक अर्थानी मैलाचा दगड आहे. तिचा हा प्रवास सोपा सहज नक्कीच नाही. अनेक अडचणी, अयशस्वी प्रयोग आणि त्यामुळे येणारे नैराश्य या सर्वांवर मात करुन नोबेल मिळवणारी ती पहिले स्त्री सशोधक म्हणुन खूप काही शिकवते. हॅट्स ऑफ टु मेरी !

माय्बोलीवर देखिल अनेक सदस्य आज वेगवेगळ्या संशोधन क्षेत्रात कार्यरत आहेत. कार्यक्षेत्र, त्याtतील संशोधन म्हणजे नेमकं काय, त्यातील आव्हाने, अडचणी, निष्कर्श, याविषयी माहिती संकलीत करायला आजपासुन सुरुवात करुयात. Happy

या मालिकेतील भाग एक- माझे क्षेत्र - Experimental Physics

विषयः- पदार्थविज्ञान, स्पेशल- . solid state physics,
संशोधनः - condensed matter physics, quantum physics.

क्षेत्राची ओळखः- पदार्थविज्ञान या शब्दातच त्याचा अर्थ सामावलाय. पदार्थाचे विज्ञान. Happy आपल्याकडे या विषयाचा खूप बाऊ केला जातो. खरतर सायकल चालवण्या इतकाच हा विषय सोपा आहे. सायकल एकदा चालवायला आली की आली. मग कोणत्या रस्त्यावरुन कशी हाकायची हे आपोआपच कळतं. तसच आहे फिजीक्सच. एकदा फिजीक्स चालवायला जमल की डोक आपोआप तसाच विचार करायला लागत. मग तो एक मस्त मुडच होतो. उ.दा. कार १०० च्या ताशी स्पीड चाल्वत असाल तर पुढच्या गाडीत आणि आपल्यात किती अंतर असाव जेणेकरुन आपल्याला अचानक ब्रेक लावावा लागला तर धडक होणार नाही? किंवा मायक्रोवेव मध्ये डब्याचे झाकण बंद करुन गरम करायला का ठेऊ नये? असे प्रश्न पडायला लागले की उत्तर शोधायला लागतो तिच फिजीक्स शिकण्याची पहिली पायरी. Happy फिजीक्स म्हणजे भौतिक , physical जगाच्या हालचालींची कारणमिमांसा.

त्यातही अबेक विषय आहेत. उ.दा. mathematical physics, spectroscopy, material sciences, solid state physics etc.. ही प्रत्येक शाखा त्या त्या विषयाचा विषेश अभ्यास करते पण तरिही त्या एकमेकांशी निगडीत आहेत. उ.दा. Solid state physics आणि spectroscopy. एखाद्या घन पदार्थावर प्रकाशाचा काय परिणाम होईल हे माहित असण्यासाठी त्या पदार्थाची संरचना तसेच त्या प्रकाशाचा प्रकार दोन्हीची माहिती हवी. सोने या धातुमधुन कोणत्या प्रकाशाचे किती प्रमाणात transmission होईल यासाठी सोन्याची रचना आणि त्या किरणांची wavelength दोन्ही माहिती लागते.

यात माझे specialization आहे solid state physics-condensed matter physics. यात या नावतच सगळ काही आलं. पदार्थांची संरचना, त्यातही इलेक्ट्रोन्स इन्टरॅक्शन आणि त्या अनुशंघाने बदलणारे पदार्थाचे गुणधर्भ असं या शाखेच वर्णन करता येईल. आता condensed matter physics त्याचाच एक भाग म्हणता येईल. फिजीक्सचे प्रचलित नियम वापरुन पदार्थाच्या स्थितीचा अभ्यास. आता प्रश्न येतो प्रचलित नियत म्हणजे काय? इथे सुरु होतो खेळ नव्या आणि जुन्यांचा. अर्थात classical physics and quantum physics.

क्लासिकल फिजीक्स म्हणजेच बरचसं न्युटनच्या नियमानुसार चालणारं फिजीक्स. जेंव्हा एखादी गोष्टीचा प्रभाव त्याच्या भव्य आकारमानामुळे असतो तेंव्हा हेच नियम वापरात येतात. उ.दा. वाहने. आता आपण जेंव्हा पदार्थाचा इलेक्टॉनिक लेवलवर विचार करतो तेंव्हा जुने आणि नवे दोन्ही नियम वापरायचे असतात.

आता जरा नव्याची ओळख करुन घेऊया. quantum physics म्हणजे पुन्ज भौतिकी. यानुसार प्रत्येक गोष्ट ही पुन्ज किंवा पॅकेट्स्च्या स्वरुपात असते. उ.दा.प्रकाश. क्लासिकल फिजिक्स च्या नियमांप्रमाणे प्रकाश हा एक सलग आहे तर क्वांटम फिजीक्स म्हणते कि तो पॅकेट्च्या स्वरुपात आहे.या नविन नियमाप्रमाणे सगळेच अनिश्चित किंवा uncertain आहे. उ.दा. एका ठिकाणाहुन निघालेले अमुक एक पॅकेट अमुक या ठिकाणी अमुक इतक्या वेळात पोहोचेल आणि पोहोचल्यानंतरही त्याचे तेच गुणधर्म असतील जे सुरुवातीला होते, हे कुणीच निश्चित सांगु शकत नाही. पण त्याची अनिश्चितता किती असेल हे सांगता येईल. आहे ना गमंत !

मग प्रश्न असा पडतो, हे आपल्याला डोळ्यांनी का दिसत नाही? डोळ्यांनी तर आपल्याला केवळ न्युटननच्या नियमाप्रमाणेच चालणारे जग दिसते. अगदी खर आहे. कारण हे सुक्ष्मातीसुक्ष्म बदल इलेमेंटरी पातळीवर होतात. त्यांचा एकमेकांवर होणारा दृश्य प्रभाव पाहण्यासाठी आपल्याला न्युटनचेच नियम लाववे लागतात.
पण इलेक्ट्रॉनिक पातळीवर मात्र क्वांटम नियमच वापरावे लागतात. कारण अश्या सुक्ष्म पातळीवर एकेमाकांचे इन्टेरॅक्शन ग्रुहीत धरावे लागते.

हुश्श..... जरा जास्तच तेल झाले ना नमनाला. Wink

आता माझ्या रिसर्च कडे वळते. आता ज्या सुक्ष्म लेवलवर आपण आहोत तिथे पदार्थाचे अ‍ॅज अ मास गुणधर्म न बघता, त्यातील इलेक्ट्रॉन्स चे गुणधर्म पहायचे आहेत. इलेक्ट्रॉन्स च्या अनेक गुणधर्मापैकी एक गुणधर्म म्हणजे स्पिन. स्पिन अप किंवा स्पिन डाऊन. आपला एका अक्षावर दोन्ही बाजुनी फिरु शकणारा भोवरा जणु. आता हा भोवरा आपल्या अक्षाभोवती तर फिरतोच आहे शिवाय एक गोल चक्कर सुध्दा मारु शकतो. त्याच्या या गुणामुळे त्याला चुंबकीय शक्ती सुध्दा आहे. हे त्याच ढोबळ गुणधर्म मानुयात. आता याच गुण्धर्मांचा आपल्याला उपयोग करायचा आहे.

हा इलेक्ट्रोन वापरुन आपल्याला कप्युटर मेमरी तयार करायची आहे. अश्या प्रकारे मेमरी तयार केल्यास संगणक कित्येक पटीने जलद होतील आणि आकारदेखिल लहान होइल. sounds interesting. पण यात सगळ्यात मोठे आव्हान आहे या इलेक्ट्रोनची स्थिती कायम ठेवणे. इलेक्ट्रोनचा रीलॅक्सेशन टाईम वाढवणे गरजेचे आहे. या इलेक्ट्रोनचे स्थिती एका ठिकाणाहुन दुसर्‍या ठिकाणी जाताना कायम रहायला हवी पण तसे होत नाही. कारण क्लासिकल फिजीक्स मध्ये आजुबाजुचे, बाकिच्या इलेक्ट्रॉन्सचे इन्टरॅक्शन गृहीत धरले नाही. या अडथळ्यामुळे इलेक्ट्रोनची स्थिती, त्याचे स्पिन बदलेल. थोडक्यात इलेक्ट्रोन इनफॉर्मेशन इस लॉस्ट.

यावर उपाय म्हणजे अश्या एका स्थितीला जाणे जेथे आजुबाजुचे वातावरणाबरोबर स्कॅटरींग होणार नाही. गर्दीतुन वाट काढुन ट्रेन पकड्यासारखी स्थिती आहे ही. आता जर गर्दीच गोठवली तर? सुरुवतीला ज्याना त्या ट्रेन ने जायचे नाही त्याना प्लॅटफॉर्म वरुन बाजुला केले आणि इतराना एका शिस्तीत उभे केले तर ट्रेन पकडणे सोपे होइल.... दॅट्स इट. आपल्याला गर्दीच गोठ्वायची आहे. आणि आहेत त्या इलेक्टोन्स न शिस्त लावायची आहे. या साठी लिक्विड नायट्रोजन (७७ K--१९६°C; -३२१°F) आणि लिक्विड हेलिअम (४.२ K-−२६९ °C, −४५२ °F) चा वापर करायचा आहे. या दोन्हीचा वापर करुन आपली सिस्टीम ०.०२ K,( -२७३°c, -460°F) किंवा त्याही पेक्षा थंड करायची आहे आणि या साठी डायल्युशन रेफ्रिजरटर चा वापर करायचा आहे. हाच माझ्या संशोधनाचा मुख्य भाग आहे. स्कॅटरिंग न होता इलेक्ट्रोन पाथ जास्तीत जास्त वाढवणे हा यातील उद्देश आहे. त्यासाठी बाकी अडथळे दूर करुन रिलॅक्सेशन टाईम वाढवणे या यातील मुख्य पायर्‍या आहेत.

आज अनेक ठिकाणी यावर संशोधन होत आहे. quantum dot. quantum wires, quantum point contacts nanowires, nanotubes अश्या वेगवेगळ्या samples मध्ये प्रयोग होत आहेत. या साठी " Two dimensional electron system " चा उपयोग केला जातो. यामध्ये इले़क्ट्रोन्स ची हालचाल दोनच दिशांमध्ये निश्चित केली जाते. हा सँपल तयार करण्याचा बेस आहे. एक वर्किन्ग डिवाइस तयार करुन त्यावर प्रयोग करुन sensible results मिळवण्याचा प्रवास खूप आव्हानात्मक तर आहेच. कारण कोणत्याही पायरीवरची एक साधीशी चूक पुन्हा शुन्यावर घेऊन येते. मग पुन्हा पहिल्यापासुन सुरुवात. यासाठी जी sample तयार करायचे असते त्याची डायमेन्शनच जास्तीत जास्त १ मिमी x १ मिमी असते. यावर नॅनोलिथोग्राफिक टेक्निक वापरुन हे फॅब्रिकेशन केल जाते. Minimum measurable feature size is few nm.

एक पुर्ण क्वांटम कप्युटर, वर्किंग क्युबिट तयार करायला अनेक वर्षे लागतील हे खरे असले तरी या क्षेत्रातील प्रत्येक संशोधन महत्वाचे आहे. उ.दा single electron transistor. अधिकाधिक क्षमतेचे सोलार सेल्स.

या प्रवासा दरम्यान अनेक नविन गोष्टी शिकायला मिळाल्या. सगळ्यात महत्वाचे म्हणजे सहनशक्ती वाढली. Lol कारण सगळ्या पायर्‍या बरोबर करुनही तुम्हाला हवा तो रिज्ल्ट मिळेलच हेच अनसर्टन, यातल्या क्वाटंम च्या नियमाप्रमाणेच. तसेच नविन जॉइन झालेल्या लोकाना देण्यासाठी फंडे मिळाले. उ.दा. जे काय रिजल्ट्स नशिबात असतील ते पी.एच.डी च्या शेवटच्या वर्षातच मिळतात. तोपर्यंत फक्त वाट बघायची. Lol

केलेल्या कामावर पेपर लिहीणे, कॉन्फरन्स मध्ये सादर करणे हे देखिल महत्वाचे. आणि म्हणुनच तुमचे रिजल्ट्स जगासमोर मांडताना हे लक्षात घ्यायच आहे कि इथे मॅनिप्युलेशन किंवा फ्रॉड ला अजिबात वाव नाही. बोललेला, लिहीलेला प्रत्येक शब्द जपुन वापरणे महत्वाचे आहे. जर माहित नसेल तर देन लर्न टु से "आय डोंट नो". बाकीच्या क्षेत्रांप्रमाणेच इथे स्पर्धा आहेच. आपले काम अचूक करणे हे कौशल्य देखिल शिकावे लागतेच.

अर्थात संशोधन क्षेत्र म्हणजे आदर्श, छान छान, सगळं गुडीगुडी हे मात्र खरे नाही. त्याचेही लूप होल्स आहेतच आणि त्याचा फायदा घेणारेही आहेतच. त्याबद्दल लिहीते लवकरच.

********************************************************************************************************

रैनाने उपस्थित केलेल्या मुद्द्यावरुन पुढे;-

पी.एच.डी करावे असे का वाटले? -- माझ्यापुरतं बोलायच झाल तर साधारण अकरावीत असताना वेगळं काहीतरी करायच हे डोक्यात बसल होत. त्यामुळे बारावी नंतर सरळ बी.एस्सी. ला प्रवेश. त्यावेळी बर्‍याच जणासाठी हा धक्का होता. खुद्द माझ्या आईवडिलासाठीही. Happy आईची खूप इच्छा होती की मी मेडिकल ला जावे. पण कधी कुणी फोर्स नाही केले. आता विचार केला तर वाटते की हा असा निर्णय मी आत्ता घेऊ शकले असते का?

बी. एस्सी मध्ये फिजीक्स स्पेशल आणि त्यानंतर एम.एस्सी इन फिजिक्स. मग एम टेक. एम टेक नंतर जर्मनी ला आलो. त्यावेळी मी नोकरी सुरु केली होती. पण नाही रमु शकले. मग जी.आर. ई आणि यु. एस. ला अ‍ॅड्मिशन. पण माझ्या प्रोफ. ना त्याचवेळी युरोप मध्ये पोझिशन मिळाली. मग मी बॅक टु युरोप. गृप ची सुरुवातच माझ्या पासुन होती त्यामुळे अर्थातच लॅब इन्स्ट्रुमेंट्स ऑर्डर करणया पासुन सुरुवात होती. त्या संपुर्ण प्रोसेस चा अनुभव मिळाला.

इथे बर्‍याच युनि. मध्ये पी.एच.डी साठी स्कॉलरशीप मिळते. बॅचलर आणि मास्टर्स च्या विद्यार्थ्याचे क्लासेस घेणे हा ही तुमच्या कामाचाच भाग असतो. त्यामुळे आर्थिक बाजुची काळजी नसते. अर्थात स्विस मधील सर्व युनि. मध्ये नियम असा आहे की तुमचे काम जर समाधानकारक नसेल तर प्रोफ. तुम्हाला कधीही फायर करु शकतात. माझ्याच ग्रुप मध्ये माझ्या समोरच तीन जण असे होते. Sad .त्यशिवाय काँट्रॅक्ट दरवर्षी रीनीव्यु होते. त्यामुळे थोडेफार टेन्शन असायचेच. या तिघामध्ये माझी एक खूप चांगली मैत्रीण होती. Sad

लॅब सेट अप करण्यापासुन सुरुवात केल्यामुळे बराच मशिन हँडलींग चा अनुभव मिळाला. घरातील नादुरुस्त उपकरणे, गळके नळ, इले़क्ट्रिचची छोटी मोठी कामे सध्या घरातल्या घरातच होतात. Proud या सर्व कामांदरम्यान आपण स्त्री म्हणजे काहीतरी वेगळे जाणीव कधी झाली नाही किंवा करुन देखिल दिली नाही. यावरुन एक गंमत आठवली. दुसर्‍या एका गृप मध्ये एक भारतीय मुलगा नुकताच जॉइन झाला होता. मी हेलिअम गॅस बॉटल वर्क शॉप मध्ये रीफिल साठी नेत होते. हे काम पंधरा दिवसातुन एक्दा तरी करावे लागे. मी नेहमीप्रमाणेच सिलींडर घेऊन जात होते. तेवढ्यात शेजारुन निघालेल्या या मुलाने विचारले, " दिदी, कुछ मदत करू?" त्याच्या प्रश्नाची गंमत वाटली. माझ्या नात्यातीलच एका मुलीने म्हटले, "लडकिया कार वॉश जैसी कामे नही करती" तेंव्हा पुन्हा एकदा जाणवल, हा फरकच मेंदुतून पुसला गेलाय. हे माझ्याच बाबतीत आहे अस नाही, पण बरोबरच्या इतर स्त्रियांचे काहीसे असेच आहे.

बरेच दिवस रिजल्ट्स न मिळाल्याने प्रचंड नैराश्य यायचे. रोज नविन दिवस मावळायचा तो याच प्रश्नाने की मी आज काय केलं. बरेचदा उत्तर मिळायच, नाही, काहीच नाही. एक बॅड पॅच येऊन गेला. त्यातुन मिळालेला धडा खूप मोलाचा वाटतो. फक्त नैराश्य मिळाल असं मात्र नाही म्हणता येणार. पण हा देखिल मला या प्रोसेसचाच भाग वाटतो. You cant create a new world for yourself. Happy

या क्षेत्रातच रहायचय का याच उत्तर मी ठामप्णे नाही सांगु शकत. का तेही माहित नाही. सध्या गॅप घेऊन या प्रश्नावरच विचार सुरु आहे. Happy

या क्षेत्रातदेखिल लॉबी हा प्रकार थोड्या फार फरकाने आहेच. पण त्याला पर्याय नाही. एक मात्र आहे की
चुकीची माहिती लिहुन, किंवा चुकीच्या रिजल्टस वापरून कुणीही या क्षेत्रात राहू शकत नाही. यातील फ्रॉडचा पाठपुरावा केला तर त्या व्यक्तीची डिग्री काढून घेतली जाते. अश्याच माझ्या क्षेत्रातील केस बद्दल लिहीते आहे. यातीलच दुसरा एक प्रकार म्हणजे आपल्या शैक्षणिक पात्रतेबद्दल प्रोफ. ला चुकीची माहिती देऊन किंवा माहिती लपवुन डॉक्टरेट मिळवणे. खरतर असे प्रकार सहसा होत नाहीत. कारण हाय रँक विद्यापीठाकडुन तुमच्या आधीच्या विद्यापीठाचे सर्व डीटेल्स तपासले जातात. तुमची शेवटची डीग्री कोणती? कोणत्या विद्यापीठाने दिली? ती डीग्री आमच्या विद्यापीठाच्या तुम्ही प्रवेश घेतलेल्या डीपार्ट्मधील मास्टर्स्च्या equivalent आहे का? तसेच तुमचे मास्टर्सच्या दरम्यान कोणकोणते विषय होते? तुम्ही ज्या विषयात पी .एच.डी करणार आहात तो विषय तुम्ही पुर्वी मास्टर्स ला अभ्यासला आहे का? जर त्यात काही चूकीचे आढळल्यास तुमचा प्रवेश रद्द केला जातो. माझ्याच गृप मध्ये एकाचा प्रवेश रद्द झाला होता या कारणामुळे. पण युरोपमधील सगळी विद्यापीठ असे करतात असे नाही, हे समजले तेंव्हा मात्र धक्का बसला होता.. अश्यवेळी केवळ जर्मन डिप्लोम आणि भारतीय डिप्लोमा या नामसाधर्म्यचा फायदा घेऊन एखादी व्यक्ती डॉक्टरेट मिळवते तेंव्हा वाईट निश्चितच वाटत. जर्मनी आणि जर्मन भाषीक देशांमध्ये मास्टर्स कोर्ससाठी "डिप्लोम " असा शब्द आहे. याचाच फायदा घेऊन डॉक्टरेट मिळवणारी व्यक्ती समोर आली की चीड येतेच. अर्थात हा या धाग्याचा विषय नाही. मात्र त्या एका मुलीमुळे तिथे प्रवेश घेतलेल्या जेन्युईन लोकांवर देखिल संशयाची सुई फिरते. Sad इथे कुठेतरी एथिक्सचा विचार करावा.

माझ्यासाठी तरी ही साडे चार वर्षे एखाद्या personality development course सारखी होती. डॉक्टरेट म्हणजे फार काही ग्रेट केलयं अस मला तरी वाटत नाही. पी.एच.डी मुळे मला जगातलं फार कळायला लागल असही नाही. पण स्वतःमध्येच झालेले सकारात्मक बदल पाहिले.

*********************************************************************************************************

सगळी माहिती एकाच ठिकाणी रहावी म्हणुन खाली विचारल्या गेलेल्या प्रश्नांची उत्तरे इथेच लिहीते. Happy

१) सुनीधीचे प्रश्न- अजुन थोडे सविस्तर कळेल का? म्हणजे, ते गोठवले कसे, मेमरीत गोठवलेले राहिले कसे? तिथे ते पोचले कसे?

आपल्याला माहित आहेच कि इलेक्ट्रोन्स हे प्रत्येक वस्तुचे building elements आहेत. त्यांची संरचना, परस्परातील इंटरॅक्शन्स त्या त्या पदार्थाचे गुणधर्म ठरवतात. उ.दा. मेटल, सेमीकंडक्टर, इन्सुलेटर इत्यादी. या एलेमेंटरी चार्ज च्या गुणधर्माचा वापर करुनच पुर्ण इलेक्ट्रोनिक इंडस्ट्री उभी आहे. मेटल, सेमीकंडक्टर, इन्सुलेटर हे तीन प्रकार त्यामध्ये असलेल्या इलेक्ट्रोन्सच्या संख्येवरुन केले आहेत.मेटल मध्ये सर्वात जास्त आणि इन्सुलेटर मध्ये सर्वात कमी आणि या दोहोंच्य मध्ये सेमीकंडक्टर्स. सेमीकंडक्टर इन्ड्स्ट्री मध्ये अर्थातच सेमीकंडक्टर्स चाच प्रामुख्यने वापर होतो, कारण यामधील इलेक्ट्रोन्स ना कंट्रोल करणे सोपे आहे.

अश्या एखाद्या सेमीकंडक्टर ला डोप करुन त्याची कंडक्टीवीटी वाढवली जाते. पण ती नेहमीच मेटल पेक्षा कमी असते. त्याचाच वापर करुन एक अशी सिस्टीम तयार केली जाते ज्यामध्ये इलेक्ट्रोन्स केवळ दोन दिशानाच फिरु शकतो. अश्या सिस्टीमला "Two dimensional electron gas (2DEG) " असे म्हणतात. म्हणजेच x-, y- z- या प्रतलात इलेक्टोन्स केवळ x आणि y या दोन दिशानांच जाऊ शकतो. हा या प्रयोगांचा बेस म्हणता येईल. असे 2DEG, अति उच्च निर्वात जागी तयार केले जातात.

अशी सिस्टीम वेगवेगळ्या एलेमेंट्स मध्ये तयार केली जाते. उ.दा. कार्बन, सिलीकॉन, गॅलिअम. या बेस वर नॅनोफब्रिकेशन करुन सँपल्स तयार केले जातात. अश्या सिस्टीम मध्ये इलेक्ट्रोन्स हे त्या सिस्टीम पासुन किंवा त्यातील इतर इलेक्टोन्स पासुन मात्र वेगळे होऊ शकत नाहीत, निदान अजुनतरी. म्हणुन उच्च निर्वात जागी अतिथंड केले जातात ज्यामुळे इतरांशी असलेले त्यांचे इन्टेरॅक्शन गोठले जाईल आणि हे स्पेशल इलेक्ट्रोन्स आपल्याला नीट कन्ट्रोल करता येतील. ही गोठवण्याची क्रिया डायलुशन रेफिजरेटर नामक उपकरणामध्ये केली जाते. इलेक्ट्रिक आणि मॅग्नेटिक फिल्ड मध्ये त्यांच्यावर प्रयोग केले जातात.

अर्थात ही गोठवलेली स्थिती केवळ त्या उपक्रणामध्ये असे पर्यंतच आहे. रूम टेम्परेचर ला आल्यानंतर पुन्हा आधीचेच गुणधर्म या सॅंपल मधे येतात कारण हा फक्त भौतिक बदल आहे. यावर उपाय शोधण्यासाठी देखिल अनेक प्रयोग सुरु आहेत.

२) सावलीचे प्रश्नः- सॉलिड स्टेट मेमरी आणि अशा प्रकारची मेमरी मधे काय फरक आहे.
-इलेक्ट्रॉनची स्थिती कायम ठेवण्यासाठी जे वातावरण तयार करावे लागते ते वर उल्लेखलेल्या "quantum dot. quantum wires" या संशोधनात कसे ठेवतात?

सॉलिड स्टेट मेमरी किंवा अस म्हणुया की आत्ता वापरले जणारे बिट्स आणि क्युबीट्स यामध्ये महत्वाचा फरक असेल तो क्षमता आणि स्पीड चा. सध्या इलेक्ट्रोन्स च्या गुणधर्माचा वापर करुन तयार केलेले ट्रान्सिस्टर्स वापरले जातत. अश्या बल्क इलेक्ट्रोन्स ऐवजी जर केवळ एका इलेक्ट्रोन चा वापर केला तर निश्चितच कमीत कमी जागेत जास्तीत जास्त क्षमतेचा आणि जलद ट्रांजीस्टर मिळेल.

उ.दा. एक क्वांटम डॉट हा single electron transistor" म्हणुन काम करतो. क्वांटम डॉट म्हणजे नॅनोगेट्स च्या मदतीने तयार केलेले इलेक्टोन्सचे बेट. या एका बेटाचा आकार जास्तीत जास्त १० नॅनोमीटर आहे. आता फक्त एक इलेक्ट्रोन्स चे हे बेट तयार केले तर त्याचा आकार कितीतरी पटीने कमी होईल आणि त्या बरोबरच त्याची क्षमता आणि स्पीड कित्येक पटीने वाढेल.

या प्रयोगांमध्ये इलेक्ट्रोन्स चे तपमान लिक्विड नायट्रोजन आणि आणि लिक्वीड हेलिअम चा वापर करुन, डायल्युशन रेफीजरेटर मध्ये , अति उच्च निर्वात कंडीशनमध्ये कायम मध्ये ठेवतात.

Group content visibility: 
Public - accessible to all site users

भास्कराचार्य,
फार मस्त पोस्ट आणि विचारप्रवर्तक.
>>> की आपल्याला दुसरं काही करता येणार नाही म्हणून आपण हे करतोय.<<<
हे तर शक्यतो प्रत्येक क्षेत्रात, प्रत्येकजण जो आपल्या आवडीने तिथे गेलेला आहे, त्याला लागू होऊ शकतं की.

>> पण हे असं कशासाठी वाटणं हे गरजेचं तरी आहे, पुरेसं मात्र नाही, असं माझं मत आहे. 'पुरेसं काय आहे' ह्याविषयी इतरांची मतं जाणून घ्यायला मला आवडेल. <<<<
अगदीच. गरजेचं आहे याबद्दल अगदीच सहमत.

मी तरी अमूर्त गणिताला कलाक्षेत्रच मानतो.<<< मला गणितातलं १० वीच्या पुढचं काही कळत नाही. किंवा कळून घेण्यात मी आळस करते असंही असेल. पण हे वाक्य वाचल्यावर आपल्याला कळत नाही याचा मनापासून खेद वाटलाय. हा अनुभव राहूनच जाणार. Happy

आणि तो तसा बराच तरल आहे. पण ते तुम्हाला अपेक्षित नसावं म्हणून देत नाही.<<< मला जाऊदेहो. पण तुम्ही हे लिहा खरंच. पडला किंचित प्रकाश तर आमच्याही डोक्यात पडेलच.

सप्रि, तुझ्या पहिल्या परिच्छेदाशी समांतर पातळीवर अगदीच रिलेट करू शकले मी.

प्रत्यक्ष त्या व्यवसायात उतरून आपल्या कामाची पावती प्रेक्षकांकडून मिळवण्यात जास्त मजा/थ्रिल्/ग्रॅटिफिकेशन आहे?<<<
थ्रिल येस्स, ग्रॅटिफिकेशन हे ज्याच्या त्याच्यावर अवलंबून. कलेच्या संदर्भात म्हणायचं तर अ‍ॅकेडेमिक्समधे कला इतिहास अनेकविध अंगांनी, वेगवेगळ्या आविष्कारपद्धती आणि त्यांचा अभ्यास, एखाद्या कलाकाराचा अभ्यास, समीक्षा (नाटकाच्या बाबतीत संहितीय आणि प्रयोगासंदर्भाने दोन्ही), वारंवार प्रकट होत रहाणार्‍या गोष्टींचा अभ्यास, समाजावर होणारा परिणाम, सामाजिक-राजकीय गोष्टींचा कलेवर, प्रकटनावर होणार परिणाम असं काय काय येतं.

अर्थात कलानिर्मिती आणि अ‍ॅकेडेमिक्स दोन्हीचं एकत्रीकरण करून केलेला एक महत्वाचा थिसीस पण मी माझ्या डोळ्यांसमोर घडताना बघितलाय. माझा वर्गमित्र, डॉ. प्रवीण भोळे याने स्तानिस्लाव्हस्कीच्या मेथड अ‍ॅक्टींगसकट अनेकविध अभिनयपद्धतींचा अभ्यास केला. तुलनात्मक सुद्धा. ते करण्यासाठी, करताना प्रत्येक अभिनयपद्धतीला अनुसरून वर्कशॉप घेणे व त्यातून बनलेले नाटक हे त्याने स्वतः केले.

मी सोलर एनर्जी मधे पी.एच.डी केली आहे. आता South Korea मधे थिन फिल्म लिथियम बॅटरी मधे Post doc करत आहे. माझेही अनुभव लिहायचा प्रयत्न करेन.

आगाऊ,
अनुमोदन. याच का जगातल्या कुठल्याही विषयावर साधक बाधक चर्चा होऊ शकते पण इगो आड येतात. Happy फार अपेक्षा कुठुनही ठेवायच्या नाहीत. शेवटी मानवी स्वभाव मात करतो आणि चांगल्या चाललेल्या गोष्टींचे पाहता..पाहता.. असोच.

नीरजा, छान प्रश्न.

सखीप्रिया, उत्तर आवडले.
भास्कर, उत्तर फारच आवडले.

करियरची निवड ही अंगभूत गुणांपेक्षा परिस्थिती आणि उर्मी यांच्याशी निगडीत असते हेमावैम. त्यामुळे aptitude हा एकच निकष असतो. क्षेत्रात टिकुन राहण्याचा सुद्धा aptitude पेक्षा जास्त perseverance शी संबंध असतो असे वाटते.

अरे वा वैशाली. जरुर लिहा. Happy
रार- आपणही.

हे फारच उत्तम झालेले आहे.... माझा एक मित्र इंजिनीयरींग मध्ये डॉक झालेला आहे.. त्याच्या मानगुटीवर बसून लिहून घ्यायला पाहिजे..

लोकहो लिहा.. वाचतोय..

आगाऊ +१.. नक्कीच चांगला डेटाबेस तयार होईल.. आणि पुढे संशोधन करणार्‍या लोकांनाही उपयोगी ठरेल..

<<करियरची निवड ही अंगभूत गुणांपेक्षा परिस्थिती आणि उर्मी यांच्याशी निगडीत असते हेमावैम. त्यामुळे aptitude हा एकच निकष असतो. क्षेत्रात टिकुन राहण्याचा सुद्धा aptitude पेक्षा जास्त perseverance शी संबंध असतो असे वाटते.>> रैना, अगणित मोदक Happy

इथे सगळ्यांनी लिहावेच अशी अपेक्षा आहे, आग्रहाचे निमंत्रण आहे - आम्हाला पण कळूदेत की शास्त्र, गणित या विषयांत किती छान संशोधने होतात ते. शाळेपासून कायमची भीति बसलीये या विषयांची.
आणि इतर सामाजिकशास्त्रातील संशोधने पण इथे मांडली गेली तर खूप बरं होईल. कारण स्पष्टच बोलायचं तर या विषयांना आपल्याकडे 'सोशल स्टेटस' नाही. सामाजिक शास्त्रात संशोधन करणे हा अजूनही बहुतेकांसाठी 'valid career option' नसतो!! तेव्हा या निमित्ताने एक उत्तम डॉक्यूमेंटेशन होईल.. Happy

चारुलता, उत्तरांबद्दल खुप आभार.

भास्कराचार्य फार छान पोस्ट आहे तुमची.

वैशाली, वरदा आणि ज्यांना यावर लिहिण्यासारखे असेल त्यासगळ्यांनीच जरुर लिहा. आम्ही वाचत आहोत Happy

माझ्या मते संशोधन करतांना अंगी चिकाटी असणे सर्वात महत्वाचे आहे. अपयशाला अनेक वेळा सामोरे जावे लागते. अशा वेळी नाउमेद न होता, पुन्हा नव्या उत्साहाने शोधकार्याला लागायची तयारी ठेवणारा या क्षेत्रात टिकतो.

Academics vs Industry.... Industrial research मधे अपेक्षीत रिझल्स्ट मिळायला हवे याचे दडपण असते ( शेवटी पैशाचा ओघ त्यावर अवलंबुन असतो). Academics Research मधे हे दडपण तुलनेने कमी असते, मिळणारे निकाल अपेक्षीत अथवा अनपेक्षीत असतील पण निकाल हा शेवटी निकालच असतो. काळाची पावले ओळखुन कुणी दोन्ही दरडींवर हात ठेवतात.

माझ्या मते Ph.D. केवळ एक डिग्री आहे; विचार कशा प्रकारे करायला हवा हे शिकवणारी शाळा. अनुभव लिहीण्याचा विचार नक्की करेल...

वा, मस्तच चर्चा. :). हा धागा अन त्यावरची चर्चा खूप आवडली.
भास्कराचार्य मस्त लिहीलंय. बाकीच्यांहीही छानच लिहीलंय.
सगळ्यांनी लिहा ही माझ्याकडूनही विनंती.
उच्च शिक्षणाने माणसाचे विचार प्रगल्भ होतात असे मलाही वाटते.

लेख खूपच आवडला आणि त्या अनुशंगाने चाललेली चर्चाही.

चारुलता तुमची ८ नोव्हेंबर - १९:३३ (भारतीय वेळ) ची पोस्ट एका स्वतंत्र बाफवर हलवाल का? तो संशोधनाकरता लागणार्‍या भौतीक तयारीचा विषय आहे त्याची चर्चा एकत्रीत ठिकाणी झाली तर उपयोग होइल.

पेटले आहेत सगळे Happy

भा.ने म्हंटल्याप्रमाणे दूसर्या गोष्टी करण्याला नालायक व्यतिरीक्त अजुन एक कारण म्हणजे नेहमीच्या नोकरीत जाईल अशी भिती असलेल्या स्वातंत्र्याचा हव्यास.

एकदा वैद्यानीक पद्धतीने विचार करण्याची सवय लागली ती (चुकुन का होईना) सगळीकडे वापरल्या जाते. अमदाबादजवळ एकदा एका फिजीसिस्ट मित्राबरोबर रोवींगला गेलो होतो. दोघांचीही पहिलीच वेळ. मग काय, १५ मिनीटे किनार्यावरच बोटीत बसुन कोणी वल्हे कसे व केंव्हा हलवायचे याचे अ‍ॅनॅलिसीस झाले व मग निघालो आम्ही.

लिहा-लिहा सगळे लिहा. लगेच पोस्ट केले नाही तरी भट्टी गरम आहे तोपर्यंत लिहणे सुरु करा.

ज्याना लिहिण्यासाठी शब्दांकनाची मदत हवी आहे त्यांनी कृपया मला संपर्क सुविधेमधून संपर्क करा. अथवा विपुमधे लिहा. Happy

मस्त चर्चा. माझ्या गुरू रमा गोळवलकर नुकत्याच पी एचडी करत आहेत मी त्यांना देखील इथे लिहायला सांगेन. त्यांचा विषय मीडीयाशी संबंधित आहे. Happy

<<माझ्या मते Ph.D. केवळ एक डिग्री आहे; विचार कशा प्रकारे करायला हवा हे शिकवणारी शाळा.>> +१

चांगला उपक्रम. या निमित्ताने बरीच माहिती मिळेल. माझा एक लेख आहे त्यात बदल करून टाकेन.

>>यावर नॅनोलिथोग्राफिक टेक्निक वापरुन हे फॅब्रिकेशन केल जाते. Minimum measurable feature size is few nm.>>
यासाठी तुम्ही काय वापरता? मी Focussed Ion Beam (FIB) वापरून लोहारकाम केले आहे. Proud

त्या चित्रपटचे शुटींग कॅलटेकला झाले आहे, काही आमच्या डिपार्टमेंटमधे. इथे जेंव्हा चित्रपट दाखवला तेंव्हा मी इथे नसल्याने माझा हुकला Sad

>>त्या चित्रपटचे शुटींग कॅलटेकला झाले आहे, काही आमच्या डिपार्टमेंटमधे. इथे जेंव्हा चित्रपट दाखवला तेंव्हा मी इथे नसल्याने माझा हुकला >>
हो त्याचे स्क्रीनिंग ऑन डिमांड आहे त्यामुळे कधी बघायला मिळेल माहीत नाही. Sad

>>राजकाशाना पण पीएचडीवाला ना?>>
हो. आमच्या पीएचडीचे थीम साँग हे होते Proud

अजीब दास्तां है ये, कहां शुरू कहां खत्म
ये मंझिलें है कौनसी, न वो समझ सके न हम

मस्त लिहिलय. मी सुद्धा Photonics मध्ये पीएचडी करतोय. त्यामुळे बरेचसे अनुभव मिळतेजुळते आहेत :).

२-४ आकृत्या टाकल्या तर समजायला सोपे जाईल असे वाटते
धन्यवाद

नीधप,

>>हे तर शक्यतो प्रत्येक क्षेत्रात, प्रत्येकजण जो आपल्या आवडीने तिथे गेलेला आहे, त्याला लागू होऊ शकतं की.

बहुतांशी खरं. पण आवड ही अशी चीज आहे, की काही काळानंतर बदलू देखील शकते. विशेषतः पीएचडी सारख्या दबाव आणणार्‍या कामाचा अनुभव घेतल्यानंतर. त्या अर्थाने मला ते म्हणायचं होतं, की तसं आपल्याला दुसरं काहीच करता येत नाही असं वाटत असेल, तर मग पीएचडीचा निर्णय जरा सोपा होतो.

रच्याकने, 'गणित हे कलाक्षेत्र' यावर मला अजून थोडं निरूपण करायला आवडेल, Happy पण एक म्हणजे ही जागा त्यासाठी नाही. तुम्हाला व अजून कोणालाही स्वारस्य असेल, तर आपण चर्चेच्या धाग्यावर कधीतरी याविषयी बोलू शकतो.

Expositors आणि researchers विषयी म्हणायचं झालं, तर मी तरल हा शब्द या दृष्टीने वापरला, की Expositor लासुद्धा विषयाची माहिती अत्यंत उच्च दर्जाची असली पाहिजे जर त्याला तो खरंच फुलवून सांगायचा असेल तर. आम्ही म्हणतो तसं - The best way to learn something is to give a talk about it. दुसर्‍याला काहीतरी स्पष्ट करून सांगायचं म्हणजे तुम्हाला ते आतून कळालेलं असलं पाहिजे. (अर्थात, हे चांगलं exposition देणार्‍यांबाबत आहे) पण मग बर्‍याचदा असं होतं, की ज्याला ते कळलेलं असतं, तो स्वतःच त्यात research करायला लागतो, आणि मग त्याला हे काम करण्यात वेळ नसतो, किंवा स्वारस्य उरत नाही. म्हणूनच चांगले expositors मिळणं दुष्प्राप्य. यातूनच मग 'हस्तिदंती मनोर्‍यातील शास्त्रज्ञ' वगैरे संज्ञा तयार होतात. पण खरं तर ते तितकंसं बरोबर नाही हे माझं वैयक्तिक मत. मला नक्की आठवत नाही, कदाचित रामानुजनचा mentor हार्डीने म्हटलंय, की 'Once you start talking about maths rather than talking Maths, you are done as a Mathematician.' ह्यातला अतिशयोक्र्तीचा भाग बराच आहे, पण तरीही सत्यांश नाकारता येत नाही. हे सगळ्याच शास्त्रांच्या बाबतीत असावं असं माझं मत आहे. पण तरीही, युरोप - अमेरिकेतल्या शास्त्रज्ञांनी लोकांपर्यंत पोहोचायचे प्रयत्न केलेले आहेत. भारतातही हल्ली ते हळूहळू चालू झालेलं आहे. (भारतात आत्तापर्यंत संशोधनाला फार गतीच नव्हती. त्यामुळे हेही काम थंडावलेलं होतं. तो एक स्वतंत्र मुद्दा आहे. त्यावर वेगळी चर्चा करता येईल.) पण सद्यस्थितीत खरी गरज कशाची वाटते, तर शास्त्रज्ञ आणि जनता ह्यांच्यामध्ये असलेल्या educators ची. म्हणजे उत्तम दर्जाचे MSc चे विद्यार्थी कदाचित हे काम चांगलं करू शकतील. ज्यांना पीएचडी करायची नसेल, पण तरीही विषयाची आवड आणि जाण दोन्ही असेल, जेणेकरून cutting edge research म्हणजे काय हे त्यांना कळू शकेल आणि ते लोकांनाही कळेल. अर्थात हे सध्या तरी दिवास्वप्नच वाटतंय.

aschig ना अगदी अगदी. कागदाची विमानं उडवताना माझ्या बाबतीत तुमच्यासारखंच झालेलं आहे कुठला अँगल वगैरे. खुर्च्या उचलून ठेवताना कशी उचलून ठेवावी म्हणजे जास्तीत जास्त efficient असेल इत्यादीवर झालेली पाच-पाच वाजेपर्यंत जाग्रणं आठवतात.

सप्रि चं सुद्धा छान वाटलं आणि पटलं. +१

पोस्ट आवडलं असं सांगणार्‍या सगळ्यांना धन्यवाद. Happy

आधीची पोस्टस मी सगळी वाचलेली नाहीत, तेवढा वेळ झालेला नाही म्हणून. ती वाचून त्यावरही गप्पा मारायला येतोच. Happy

अतिशय उत्तम माहिती आहे पण आपल्या लिखाणातील पहिल्या परिच्छेदामध्येच एक छोटीशी पण गंभीर चूक आहे.७ नोव्हेंबर हा मेरी क्यूरी यांचा स्मृतिदिन नसून त्यांचा तो जन्मदिवस आहे त्याचबरोबर तुम्ही तुमच्या लेखात डॉ.मेरी क्यूरी असा उल्लेख केला आहे.पण मेरी क्युरीच्या नावामागे 'डॉ' ही पदवी कधीच लावली जात नाही.या सर्वासाठी माझा ब्लॉग आवश्य वाचा व प्रतिक्रिया कळवा तुम्हाला विज्ञानाची आवड दिसत आहे त्यामुळे तुम्हाला माझा ब्लॉग नक्की आवडेल खाली लिंक दिली आहे.
http://world97.blogspot.com/

भास्कराचार्य यांच्या

सद्यस्थितीत खरी गरज कशाची वाटते, तर शास्त्रज्ञ आणि जनता ह्यांच्यामध्ये असलेल्या educators ची.>>

या मताला माझा प्रचंड दुजोरा.

उत्तम चर्चा सुरु आहे.

भास्कराचार्य, खूप छान लिहीत आहात. Happy अनेक वाक्यांना +१. "Like" ची हवीच यासाठी.

हे पी.एच.डी माझ्यासह अनेकांचे टॉनिक आहे. Happy चित्रपट पहायला मिळाला तर बहार येईल.

राजकाशाना, मी electron beam lithography वापराते/वापरायचे. थीम साँग साठी भरपुर मोदक. तुझे/ तुमचे काम कशावर आहे? Happy

रैना, +१

सप्रि, आरती, वैशाली , विजय, यादी वाढते आहे लिहीण्यारांची. गुड Happy

Pages