Materialşünaslıq sahəsində qütbləşmə və polarite anlayışları adətən izolyatorlarla əlaqələndirilir. Təsəvvür edin ki, bu xassələri metallara təqdim edə bilsək. Bu, yarımkeçiricilərlə bağlı enerji itkilərini azalda və elektron cihazlarda istifadə olunan batareyaların uzunömürlülüyünü artıra bilər. İndiyədək metallarda qütbləşmə və qütbləşmənin yaranmasına yönəlmiş intensiv akademik tədqiqatlara baxmayaraq, mövcud texnologiyalar əhəmiyyətli problemlərlə üzləşmişdir.

Pohang Elm və Texnologiya Universitetinin (POSTECH) Fizika Departamentindən professor Daesu Li , Seul Milli Universitetinin (SNU) Fizika və Astronomiya Departamentindən professor Tae Won Noh və Dr. Wei Peng-in birgə səyləri ilə son nailiyyətlər, və Soongsil Universitetinin (SSU) Fizika Departamentindən Professor Se Young Park, metallarda qütbləşmə və qütb vəziyyətlərini induksiya etmək və idarə etmək üçün bir metodun kəşfinə səbəb oldu.

Bu əsaslı tədqiqat bu yaxınlarda Nature Physics jurnalında dərc olunub .

Qütbləşmənin İnduksiyasında Çətinliklər

Metalların içərisindəki sərbəst elektronlar, adlarını nəzərə alaraq, qeyri-məhdud hərəkət nümayiş etdirirlər, bu da qütbləşmə və ya qütblü vəziyyətlərə səbəb olmaq üçün onları xüsusi istiqamətlərdə hizalamağı çətinləşdirir. Bundan əlavə, hər iki ucundakı metal kristalların simmetrik quruluşu tarixən bu elektrik təsirlərini induksiya etməkdə çətinliklər yaratmışdır.

Bununla belə, tədqiqat qrupu metallarda qütbləşmə və polarite vəziyyətlərini həyata keçirmək üçün fleksoelektrik sahələrdən istifadə etdi. Bu tip sahə, cismin səthi qeyri-bərabər deformasiyaya məruz qaldıqda yaranır, metalların qəfəs strukturunu incə şəkildə dəyişdirərək yüklərin hərəkəti və elektrik xüsusiyyətləri ilə manipulyasiya etməyə imkan verir.

Komanda elektron komponentlər və yarımkeçiricilər sahəsində geniş istifadə olunan stronsium rutenata (SrRuO ₃ ) xarici təzyiq tətbiq edərək, fleksoelektrik sahə yaradıb. Müxtəlif formalı stronsium və rutenium oksid kristallarının eyni istiqamətdə böyüdüyü heteroepitaksiya ilə xarakterizə olunan bu metal oksid sentrosimmetrik quruluşa malikdir.

Fleksoelektrik sahə stronsium rutenat daxilində elektron qarşılıqlı təsirləri və qəfəs strukturunu dəyişdirərək, metal daxilində qütbləşmənin uğurlu induksiyasına gətirib çıxardı, onun elektrik və mexaniki xassələrində transformasiyaya səbəb oldu və əvvəllər mərkəzi simmetrik quruluşu pozdu. Fleksoelektrik qütbləşmə və ferromaqnit metalın idarə edilməsindən istifadə etməklə tədqiqat qrupu metal maddələrdə qütbləşmə və qütbləşmənin həyata keçirilməsi ilə bağlı sirri uğurla açdı.

Təsir və Gələcək Tətbiqlər

Tədqiqatın aparıcı tədqiqatçısı, POSTECH-dən professor Daesu Lee vurğuladı: “Biz metal maddələrdə qütb vəziyyətlərinin universal həyata keçirilməsini yoxlayan ilk tədqiqatçılarıq. Ümid edirəm ki, bu tədqiqatın nəticələri yarımkeçirici və elektrik sahələrində yüksək səmərəli cihazların yaradılmasında faydalı olacaq.