نگاهی نو به سطح مشترک مواد در مقیاس‌نانو

یکی از استادان گروه فیزیک دانشگاه آرکانزاس قصد تولید و مطالعه مواد نوین با سطح
مشترک کنترل شده در مقیاس‌نانو به منظور مطالعه خواص فیزیکی آنها را دارد، خواصی که
اکثر آنها در مواد توده‌ای قابل مشاهده نیستند.

بنیاد ملی علمی، جایزه CAREER به ارزش ۴۱۰۷۳۵ دلار را به خاطر ادامه تحقیقات این
دانشمند به او تقدیم کرد، طرح تحقیقاتی این دانشمند به عنوان یکی از ده موضوع مهم
از سوی مجله Science در سال ۲۰۰۷ اعلام شده‌است.

جک چاخالیان، استادیار فیزیک از کالج علوم و هنر جی. ویلیام فول برایت، و همکارانش
راه تازه‌ای برای نگاه کردن به اربیتال‌های اتمی یافته‌اند و به این موضوع پی
برده‌اند که این مدارها در سطح مشترک بین فرومغناطیس و ابررسانای دمای بالا به طور
قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌کنند. آنها یافته‌های خود را در نشریه Science گزارش
کردند.

این یافته، راه تازه‌ای در طراحی مواد ابررسانای نانومقیاس باز می‌کند و به طور
اساسی این سنّت علمی را که می‌گوید خواص نانوساختارهای ابررسانا تنها از اسپین
الکترون و بار اتمی – نه مدارهای اتمی – تأثیر می‌پذیرد، تغییر می‌دهد. این یافته
در سطوح مشترک بین سایر مواد اکسیدی پیچیده نیز قابل کاربرد است.

چاخالیان گفت: «هنگامی که شما این دو ماده را به هم نزدیک می‌کنید، اربیتال‌های
اتمی موجود در سطح مشترک اهمیت پیدا می‌کنند. آنها شروع به تشکیل خواص الکترونی
ماده می‌کنند. » این پدیده راه تازه‌ای به سوی طراحی مواد باز می‌کند. در آینده، ما
قادر به طراحی مواد کوانتومی با خواص فیزیکی مهندسی شده خواهیم بود. این نتیجه
می‌تواند منجر به انقلاب دومی در الکترونیک مبتنی بر نانوساختارهای اکسیدی شود.»

جایزه مذکور علاوه‌بر تأمین مالی این تحقیق اساسی، به چاخالیان اجازه خواهد داد تا
بتواند یک درس جدید در سطح لیسانس با موضوع روش‌های آزمایشگاهی در علم نانو توسعه
دهد و یک برنامه تابستانی ترتیب دهد – یک «اردوی – نانو» که به منظور آشنایی
دانشجویان تحت تعلیم و سایر شرکت کنندگان در آرکانزاس برگزار خواهد شد-.