Fysikere opdager måde at konstruere nye egenskaber på ultratynde nanomaterialer
(Phys.org) – Fysikere ved University of Arkansas og deres samarbejdspartnere har konstrueret nye magnetiske og elektroniske faser i de ultratynde film i et specifikt elektronisk magnetisk materiale, åbne døren for forskere til at designe nye klasser af materiale til den næste generation af elektroniske og andre enheder.
"Tryk er et helt fantastisk værktøj til at ændre egenskaberne af enhver forbindelse, " sagde Jak Chakhalian, professor i fysik ved U of A. "Men hvordan lægger man pres på noget, der er på nanoskala? Vi har endelig fundet en måde at systematisk udøve 'pres' på dette tynde nanomateriale, som kun har få atomlag, for at muliggøre nye elektroniske og magnetiske faser."
En artikel, der beskriver fundet, "Heterointerface konstruerede elektroniske og magnetiske faser af NdNiO 3 tynde film, " blev udgivet 6. november i Naturkommunikation , et online-tidsskrift udgivet af tidsskriftet Natur .
Chakhalian og hans tidligere doktorand Jian Liu fandt en måde at påføre tryk på det magnetiske materiale ved at variere afstandene mellem atomer med et krystalgittersubstrat. Kompressionen tvang materialet ind i nye faser, med spændende egenskaber, der ikke kan opnås i de større krystaller. Dermed, fysikerne udviklede et værktøj, der giver dem mulighed for at kontrollere og konstruere nanomaterialets nye adfærd på atomær skala, sagde Chakhalian.
"Generelt, naturen er bemærkelsesværdig skalerbar, " sagde han. "Hvis et materiale er en leder af elektricitet, det er lige meget hvilken størrelse det er; det vil lede elektricitet. Den naive forventning i 1990'erne var, at alt, hvad vi skrumpede ned til nanostørrelse, ville handle dybt anderledes, og vi udviklede mange bemærkelsesværdige værktøjer, der var i stand til at reducere dem til hundredvis, og for nylig, snesevis af nanometer. Men det viste sig, at vi ikke nåede langt nok. Som vi ved nu, vi skal virkelig gå en størrelsesorden lavere:atomskalaen. Så bliver disse ting virkelig mærkelige.
"For at finde ud af den grundlæggende årsag til, hvordan materialeegenskaber opstår, for eksempel hvorfor et materiale leder elektricitet eller hvorfor det er magnetisk, Jeg skal gå mindre og mindre, " han sagde.
Det er derfor, Chakhalian og hans forskere udforsker materialers opførsel i størrelsen flere ångstrøm pr. lag, en enhed svarende til hundrede millioner af en centimeter.
Dette er det tredje papir produceret af Chakhalians forskningsgruppe, der dukkede op i en Natur udgivelse i 2013.
Varme artikler
-
Kontrollerbare funktionelle ferroelektriske domænevægge under piezoresponse mikroskopDomænemønstre efter (a) 3,4 V og (b) 5,8 V poling. Mørk, hvid, lysegrå, og mørkegrå område repræsenterer domæner med polarisationer langs [111], [111], [111], og [111], henholdsvis. Hoved-hoved, hoved -
Design af ultralydsværktøjer med Lego-lignende proteinerProteinskallede strukturer kaldet gasvesikler, illustreret her, kan konstrueres med Lego-lignende proteiner for at forbedre ultralydsmetoder. Gasvesiklerne kan hjælpe med at opdage specifikke celletyp -
Hydrogensulfid nanoreportere indsamle oplysninger om olie før pumpningFluorescerende nanoreportere oprettet ved Rice University kan fortælle olieproducenter, hvor surt et reservoir er baseret på dets svovlbrinteindhold. Klik for større billede. Kredit:Chih-Chau Hwang -
Gennembrud i vidundermaterialer baner vej for fleksibel teknologiKredit:University of Warwick Gadgets er indstillet til at blive fleksible, meget effektiv og meget mindre, efter et gennembrud inden for måling af todimensionelle vidunder-materialer ved Universit