مطالعه‌ی روی تغییر فاز در دی اکسید وانادیوم، منجر به گشودن یک راز قدیمی در این حوزه شد. چند دهه است که دانشمندان به دنبال توجیه رفتارهای تغییر فاز در دی اکسید وانادیوم هستند، پژوهشگران با استفاده از نظریه‌ی ترمودینامیکی موفق به توضیح این پدیده شدند.
راز تغییر فاز دی اکسید وانادیوم گشوده شد
مطالعه‌ی روی تغییر فاز در دی اکسید وانادیوم، منجر به گشودن یک راز قدیمی در این حوزه شد. چند دهه است که دانشمندان به‌دنبال توجیه رفتارهای تغییر فاز در دی اکسید وانادیوم هستند، پژوهشگران با استفاده از نظریه‌ی ترمودینامیکی موفق به توضیح این پدیده شدند.
زمانی که دی اکسید وانادیوم ز به‌عنوان عایق در دمای پایین استفاده شود، دارای فازهای مختلفی می‌شود. از ابتدای دهه‌ی ۱۹۶۰ و با شروع تحقیقات روی این ماده، رفتار این فازها برای محققان ناشناخته بوده‌است.
الکساندر سلو از دانشگاه تنسسه نوکسویل با همکاری لاک یانچوک از دانشگاه پیکاردی فرانسه، با استفاده از نظریه‌ی فیزیک مواد فشرده، موفق به توضیح رفتار فازی دی اکسید وانادیوم شدند. این کار برای صنایع اپتیک و الکترونیک بسیار جالب توجه است.
آنها دریافته‌اند که تقارن شبکه، عامل رقابت بین فازهای برای تشکیل شدن در دی اکسید وانادیوم است. در واقع این شبکه فاز فلزی است که می‌تواند در حین سرد شدن به اشکال مختلفی خم شود و تا بخورد، چیزی که ما به‌عنوان فاز می‌بینیم چیزی جز تا خوردن‌ها مختلف شبکه فلزی نیست.
دی اکسید وانادیوم یکی از بهترین مواد طبیعت از نظر انتقال فاز سریع و ناگهانی است، این خاصیت برای تبدیل مواد از حالت رسانا به عایق بسیار مهم است. انتقال فاز در این ماده در ۶۸ درجه‌ی سیلیسیوس اتفاق می‌افتد. این ویژگی‌ها موجب شده تا دی اکسید وانادیوم به‌عنوان گزینه‌ی مناسبی در کاربردهای الکترونیکی و نوری در ادوات اپتوالکترونیکی در نظر گرفته شود.
برخی از دستگاه‌ها نظیر لیزرها، شناساگرهای متحرک و شناساگرهای فشار می‌توانند از ویژگی‌های غیر معمول دی اکسید وانادیوم استفاده کنند.. این دستگاه‌ها از افزایش حساسیت ایجادشده در این ماده در اثر تغییر دی اکسید وانادیوم بهره‌مند می‌شوند. هم‌اکنون از این ماده در فناوری‌هایی نظیر حسگرهای مادون قرمز استفاده می‌شود.
پژوهشگران این پروژه معتقدند که نتایج کار نظری آنها می‌تواند راهنمای کارهای تحقیقاتی در بخش دی اکسید وانادیوم باشد و در نهایت منجر به توسعه‌ی فناوری‌های جدید مبتنی بر دی اکسید وانادیوم گردد.
سرجی کالینین، محقق مرکز CVMS، می‌گوید که در فیزیک، شما همیشه می‌خواهید بدانید که چنین ماده‌ای چگونه رفتار می‌کند. این نظریه‌ی ترمودینامیکی برایشما امکان پیش‌بینی رفتار مواد را تحت شرایط خارجی فراهم می‌کند.
این گروه، نظریه‌ی خود را به نتایج آزمایشگاهی پیشین خود تعمیم و نشان دادند که چگونه فشار و تقارن شبکه‌ی بلوری می‌تواند منجر به تولید سیم‌های رسانا دی اکسید وانادیوم شود.
نتیجه‌ی این پروژه در نشریه‌ی Nano Letters چاپ شده‌است.
