Νέα > Επιστημονικά Νέα

Ανακάλυψη νέας κατάστασης της ύλης από Ερευνητές του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ

Φεβ 04, 2014

Η μικροσκοπική ανομοιογένεια στα μοντέρνα ηλεκτρονικά υλικά είναι ουσιαστική για τις συναρπαστικές τους ιδιότητες, όπως η παντελής έλλειψη ηλεκτρικής αντίστασης σε πολυσύνθετα οξείδια του χαλκού με πλούσιες πρακτικές εφαρμογές. Σε πρόσφατο άρθρο που δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Nature Communications» στις 29 Ιανουαρίου 2014, ομάδα επιστημόνων από το Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ (ΙΗΔΛ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) και συνεργατών τους, περιγράφει το ρόλο τέτοιων νανοσκοπικών περιοχών σε προηγμένα μαγνητικά υλικά και της αναδυόμενης ανομοιογένειας τους που προάγει την τάξη από την αταξία. Ο Δρ. Αλέξανδρος Λάππας, Διευθυντής Ερευνών στο ΙΗΔΛ, εκφράζει την άποψη ότι η γεωμετρική όχληση που επιβάλλεται σε τέτοια συστήματα χρησιμοποιείται από την φύση ώστε να επέλθει αρμονία η οποία ανοίγει τους νέους τεχνολογικούς ορίζοντες των υλικών.

Οι συνεργαζόμενες επιστημονικές ερευνητικές ομάδες από το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (Ελλάδα) και το Ινστιτούτο Jožef Stefan (Σλοβενία), ανέπτυξαν ένα σύνθετο μαγνητικό οξείδιο του μαγγανίου και ακολούθως χαρακτήρισαν το κεραμικό αυτό υλικό με προηγμένες πειραματικές τεχνικές. Η μελέτη του με την ακτινοβολία ακτίνων-Χ συγχρότρου κατέδειξε την ανομοιογένεια της δομής, ενώ η ηλεκτρονιακή πολυπλοκότητα του συστήματος αποκαλύφτηκε με την ανάλυση ευρέως φάσματος χρονο-εξαρτώμενων φυσικών διεργασιών των εμπλεκομένων ηλεκτρονίων. Τα πειράματα και η θεωρεία ανέδειξαν μία νέα «μη-ομογενή» κατάσταση της ύλης, η οποία είναι απόρροια του φαινομένου της γεωμετρικής όχλησης (geometrical frustration), δηλαδή των προϋπαρχόντων ισχυρών ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων των γειτονικών μαγνητικών διπόλων που επιχειρούν να χωροδιαταχθούν σε κρυσταλλικό πλέγμα τριγωνικής συμμετρίας. Σε αυτό το παράδειγμα, η φύση επιλύει τον ανταγωνισμό και εγκαθιδρύει τάξη από την αταξία. Το αποτέλεσμα έχει άμεσο αντίκτυπο και σε άλλες συγγενείς ιδιότητες, βελτιώνοντας τις προοπτικές της συγκεκριμένης κατηγορίας υλικών για εφαρμογές σε σύγχρονες ηλεκτρονικές συσκευές (π.χ. μνήμες, αισθητήρες κ.α.).

Διαβάστε το πλήρες άρθρο.