ساخت وسایل الکترونیکی فوق باریک با کشف جدید دانشمندان در مورد آهنربا

به گزارش کلیک ، خصوصیات الکتریکی، مغناطیسی، فیزیکی و یا شیمیایی مواد سه بعدی زمانی که این مواد به حالت دو بعدی تبدیل می شوند، تغییر می کند. برای مثال گرافن از جمله مواد سه بعدی است که با کاهش بعد در آن و تبدیل شدن به یک ماده دو بعدی خصوصیات خود را از دست می دهد. اما اخیراً دانشمندان دانشگاه واشنگتن با همکاری محققان دانشگاه MIT برای اولین بار موفق به کشف ماده ای مغناطیسی شده اند که حتی در صورت کاهش بعد نیز خصوصیات خود را حفظ می کند. کشف این ماده جدید می تواند گامی در جهت طراحی وسایل الکتریکی فوق باریک باشد.

در این مواد دو بعدی ساختار اتم ها بر خلاف مواد سه بعدی که در آن ها اتم ها با ساختاری سه بعدی در کنار هم قرار می گیرند، آرایشی دو بعدی دارد . در واقع ساختار اتم ها در این موادی که از سه بعدی به دو بعدی تبدیل می شوند به صورت افقی است و این امر می تواند تأثیر زیادی بر روی خصوصیات ماده از جمله قدرت هدایت جریان الکتریکی در این مواد اشاره کرد. در بسیاری از موارد این مواد دو بعدی قابلیت مغناطیسی خود را از دست می دهند.

اما هم اکنون این تیم تحقیقاتی برای اولین بار توانسته است موادی را بسازد که با تبدیل شدن به حالت دو بعدی قابلیت مغناطیسی خود را از دست ندهد. این ماده که کرومیوم تریودید (Chromium Triiodide) با نام اختصاری Crl3 نام دارد نوعی ماده فرو مغناطیس است. در واقع این ماده خاصیت مغناطیسی خود را از طریق چرخش متقارن الکترون های خود دریافت می کند. به همین دلیل حتی اگر این ماده یک بعد خود را از دست دهد، در این صورت خاصیت مغناطیسی خود را از دست نخواهد داد.

این دانشمندان ادعای خود را با استفاده از تابانیدن نور پولاریزه که باعث دریافت پاسخ قوی از سوی فرومغناطیس شده است اثبات کرده اند. نکته مهم دیگر که دانشمندان در این ماده به آن رسیدند این است که اگر دو لایه از این ماده دو بعدی بر روی هم قرار گیرد، ماده خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد. ر صورتی که بر روی این دو لایه، لایه سومی قرار گیرد قابلیت مغناطیسی دوباره ظاهر می شود. یافتن دلیل این رخ داد در این ماده امری سؤال برانگیز است و نیاز به بررسی جهان میکروسکوپی درون این ماده دارد.

به گفته شیادونگ شو مدیر این تیم تحقیقاتی، مطالعه ساختار مولکولی این ماده یعنی Crl3 در خصوص هدایت جریان الکتریسیته و همچنین قابلیت های مغناطیسی آن بسیار جذاب است. او همچنین اضافه کرده است که نکته مهم در خصوص مواد تک لایه ای این است که وقتی این مواد را با خاصیت ها و قابلیت های فیزیکی مختلف در کنار یکدیگر قرار می دهیم، به قابلیت ها ویژه ای دست می یابیم. برای مثال قرار گرفتن این مواد در کنار کریستال ها می تواند قابلیت های بسیار زیادی را در اختیار ما قرار دهد.

همچنین Crl3 دو بعدی می تواند قابلیت های ویژه ای در خصوص کاهش اندازه و سایز وسایل الکترونیکی در اختیار ما قرار دهد. به گفت شو آنچه تیم تحقیقاتی ما توانسته کشف کند در واقع ماده ای است که حتی در صورت از دست دادن یک بعد آن می تواند قابلیت مغناطیسی خود را با همان قدرت حفظ نماید. وی همچنین اعتقاد دارد که این ماده می تواند در زمینه تکنوژلوی اطلاعات استفاده فراوانی داشته باشد.