ایجاد فاز الکتریکی و مغناطیسی جدید در لایه‌های نانومقیاس

فیزیک‌دانان دانشگاه آرکانساس موفق به ایجاد فازهای الکترونیکی و مغناطیسی جدیدی در فیلم‌های بسیار نازک از مواد مغناطیسی شدند. با این کار دسته‌ای جدید از مواد تولید می‌شود که می‌تواند برای ساخت ادوات الکترونیکی جدید مورد استفاده قرار گیرد.

جک چاخالیان از محققان این پروژه می‌گوید: فشار ابزاری مناسب برای تغییر خواص برخی مواد است، اما چگونه باید فشار را به مواد در مقیاس نانو وارد کرد. ما موفق به ارائه روشی برای اعمال فشار روی نانومواد نازک شدیم. با این کار می‌توان فاز‌های مغناطیسی و الکترونیکی جدید در این مواد ایجاد کرد.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Heterointerface engineered electronic and magnetic phases of NdNiO3 thin films در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
جک چاخالیان و همکارانش موفق به یافتن راهی برای اعمال فشار روی مواد مغناطیسی شدند؛ این کار با تغییر فاصله میان اتم‌های موجود در نمونه و زیرلایه انجام می‌شود. این گروه تحقیقاتی دریافته‌ است که اعمال فشار روی بلورهای بزرگ نمی‌تواند تغییر موردنظر را به‌وجود آورد. به همین دلیل پژوهشگران این پروژه، روی اعمال فشار کنترل شده بر لایه‌های نانومقیاس مطالعه کردند.
جک چاخالیان می‌افزاید: طبیعت بهترین معلم ماست، اگر ماده‌ای رسانای الکتریکی باشد، صرف‌نظر از ابعاد آن، می‌تواند جریان الکتریکی را از خود عبور دهد. در دهه 1990 مشخص شد که اگر ابعاد یک ماده کوچک شود برخی از خواص آن به شدت تغییر می‌کند. به همین دلیل تحقیقات به سمتی رفت که بتوانیم ذرات را کوچک کنیم، این کار به قدری پیش رفت که در حال حاضر می‌توان نانوساختارها را تولید کرد. پژوهشگران در سراسر جهان به دنبال بررسی دلیل تغییر خواص ماده با کوچک‌تر شدن ابعاد هستند.
این گروه تحقیقاتی در راستای پاسخ به این سوالات روی رفتار لایه‌هایی با ضخامت چند آنگستروم مطالعه کردند. این سومین مقاله‌ای است که توسط این گروه در نشریه Nature به چاپ رسیده است.