भौतिकी में, एक फोनन
एक फोनन एक कंपन के भीतर पाई जाने वाली ऊर्जा की मात्रा है। ये सभी वस्तुओं में मौजूद हैं जो सक्रिय रूप से कंपन कर रहे हैं, जैसे कि क्वार्ट्ज क्रिस्टल। एक फोनन पर विचार करने का एक तरीका एक लहर के भीतर एक गुंजयमान कण के रूप में है। जैसे "फोटॉन" एक प्रकाश तरंग के भीतर एक क्वांटम कण होता है, एक ध्वनि तरंग के भीतर एक फोनन एक कण होता है। शब्द "फोनन" ग्रीक शब्द "फोन" से लिया गया है, जिसका अर्थ है "ध्वनि या आवाज।"
रूसी भौतिक विज्ञानी इगोर टैम को पहले फोनन की अवधारणा को प्रमाणित करने का श्रेय दिया जाता है। चूंकि यह अवधारणा 1932 में पेश की गई थी, इन मात्राओं को भौतिकी की शाखा में एकीकृत किया गया है जिसे क्वांटम यांत्रिकी के रूप में जाना जाता है। वे भौतिकी में उभरते और निरंतर अनुसंधान का हिस्सा हैं। एक फोनन को अक्सर "क्वासिपार्टिकल" या "सामूहिक उत्तेजना" के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जिसका आम तौर पर मतलब है कि इसे एक घटना के रूप में देखा जा सकता है लेकिन विशेष रूप से एक व्यक्तिगत भौतिक वस्तु के रूप में नहीं निकाला जाता है।
फोन्सॉन स्वतंत्र कणों के रूप में व्यवहार नहीं करते हैं, बल्कि एक वस्तु के भीतर अन्य फोनन के साथ बातचीत करते हैं। इस इंटरैक्शन के कारण फ़ोनों के समूह चेन या जाली संरचना बनाते हैं। एक फोनन अपनी ऊर्जा को श्रृंखला में अगले एक में स्थानांतरित करने में सक्षम है। इनमें से एक लंबी जाली या समूह बिजली या गर्मी के रूप में निरंतर ऊर्जा को स्थानांतरित करने में सक्षम है।
फ़ोनों के व्यवहार को समझना कई थर्मोडायनामिक विशेषज्ञों द्वारा बहुत कुशल संचालन या इन्सुलेट सामग्री बनाने की कुंजी के रूप में देखा जाता है। कंप्यूटर विज्ञान और बिजली भंडारण के क्षेत्रों में उच्च चालकता महत्वपूर्ण है, जबकि सुरक्षात्मक सामग्रियों के लिए अत्यधिक इन्सुलेशन उपयोगी है। अनुसंधान जारी है, क्योंकि कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि फोनोन के संचालन और बातचीत के तरीके के अध्ययन के परिणामस्वरूप उपयोगी सामग्री का निर्माण किया जा सकता है।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के शोधकर्ताओं ने 2010 में इस तरह की एक सामग्री का निर्माण किया। MIT के विशेषज्ञों ने अलग-अलग क्रिस्टल सामग्री की कई परतों को एक पैटर्न में संयोजित किया, जो कि फ़ोनों को प्रतिबिंबित करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। प्रयोग के दौरान, क्रिस्टल सामग्री ने फ़ोनों की गति को सफलतापूर्वक रोक दिया, और उन्हें विपरीत दिशा में वापस प्रतिबिंबित या "उछाल" का कारण बना।
भविष्य में व्यावहारिक विकास के लिए नेतृत्व कर सकते हैं। फ़ोनों में हेरफेर करके संभव होने वाले आविष्कारों के कुछ उदाहरणों में स्पेसशिप के लिए सुरक्षात्मक थर्मल परिरक्षण, ठंड के वातावरण के लिए बेहतर इन्सुलेशन और पोर्टेबल उपकरणों के लिए ऊर्जा संग्राहक शामिल हैं। सफल हेरफेर 20 वीं सदी के उत्तरार्ध के दौरान ट्रांजिस्टर जैसे ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स में तेजी से वृद्धि के समान वैज्ञानिक सफलताओं को जन्म दे सकता है।
