Tədqiqat qrupu adi maqnitlərin əsas xüsusiyyəti olan ferromaqnetizmi əvvəllər belə maqnit davranışı üçün tanınmayan bir birləşmə olan saf vanadium oksiddə induksiya etməyə müvəffəq olub. Bir sıra təcrübələr vasitəsilə komanda vanadium ionlarının oksidləşmə vəziyyətini dəqiq tənzimləməklə elementi maqnitlə davranmağa vadar edə bildiyini təsdiqlədi.

Tədqiqat Advanced Functional Materials jurnalında dərc olunub . Komandaya DGIST-in Fizika və Kimya kafedrasından professor Çun-Yeol You rəhbərlik edirdi.

Vanadium oksidi (VO) metal-izolyator keçidi (MIT) ilə geniş tanınır, onun elektrik keçiriciliyi temperaturdan asılı olaraq kəskin şəkildə dəyişir. Onun elektron xassələri geniş şəkildə tədqiq edilsə də, onun maqnit xassələri , xüsusən də ferromaqnetizm ehtimalı böyük ölçüdə tədqiq edilməmiş qalır. VO adətən antiferromaqnit və ya paramaqnit davranış nümayiş etdirir ki, bu da onun maqnit materialı kimi tətbiqini məhdudlaşdırır.

Dopinq tətbiq etmədən və ya struktur qüsurlarına yol vermədən komanda təmiz vanadium oksidinin yalnız oksidləşmə vəziyyətini dəyişdirərək ferromaqnit ola biləcəyini araşdırdı . Buna nail olmaq üçün metal vanadiumun nazik təbəqələrini yerləşdirdilər və oksigen konsentrasiyasını sistematik olaraq tənzimlədilər , fərqli oksidləşmə səviyyələrinə malik nazik təbəqələr istehsal etdilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1746437122&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-ferromagnetism-pure-vanadium-oxide-tuning.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNS4wLjcwNDkuMTE2Il0sWyJOb3QtQS5CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiXV0sMF0.&dt=1746437122316&bpp=1&bdt=52&idt=87&shv=r20250430&mjsv=m202505010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7303678972972&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1766&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95358863%2C95358865%2C95331833%2C95358975%2C95359091%2C95359239%2C31092181%2C42533294%2C95344790%2C95359118%2C31090357%2C95359476&oid=2&pvsid=5485580722577001&tmod=1572849442&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=90

Nəticələr aydın bir tendensiya ortaya qoydu: aşağı oksidləşmə vəziyyətləri daha güclü ferromaqnit davranışına səbəb oldu, yüksək oksidləşmə vəziyyətləri isə onu azaldıb. Fərqli oksidləşmə vəziyyətlərində olan vanadium ionları (məsələn, Vanadium (III) və Vanadium (IV)) materialda birlikdə mövcud olduqda, ferromaqnetizm müşahidə edildi. Bu ferromaqnit davranış lokallaşdırılmış bölgələrdə ortaya çıxdı və Sıxlıq Funksional Nəzəriyyəsi (DFT) proqnozlarına uyğun olaraq eksperimental nəticələrin etibarlılığını gücləndirdi.

Əvvəllər ümumiyyətlə inanılırdı ki, vanadium oksidində ferromaqnetizmə nail olmaq üçün kimyəvi dopinq və ya struktur qüsurları kimi xarici amillər tələb olunur. Bununla belə, bu tədqiqat göstərir ki, maqnit xassələri yalnız oksidləşməyə nəzarət vasitəsilə hazırlana bilər ki, bu da vanadium oksidini başa düşməkdə əhəmiyyətli bir irəliləyişi təmsil edir.

Professor Siz qeyd etdi ki, “Biz təsdiq etdik ki, vanadium ionlarının qarışıq valentlik vəziyyəti ferromaqnetizmin əmələ gəlməsində mühüm rol oynayır və bu xassə oksidləşmə səviyyələrinə nəzarət etməklə dəqiq tənzimlənə bilər. Bu tapıntılar qabaqcıl maqnit materiallarının inkişafı üçün dəyərli dizayn prinsiplərini təmin edə və gələcək nəsil məlumat cihazları üçün əsas material platformasının yaradılmasına kömək edə bilər.”

Ətraflı məlumat: Kwonjin Park et al, Oksidləşmə hallarına görə Vanadium Oksidi İncə Filmlərinin Ferromaqnetizminə Nəzarət, Təkmil Funksional Materiallar (2025). DOI: 10.1002/adfm.202422966

Jurnal məlumatı: Təkmil Funksional Materiallar 

Daegu Gyeongbuk Elm və Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir