فیزیکدانان دانشگاه وارویک نشان داند که لمس طلا یا فلز نجیب می تواند ساختار یک کریستال و خصوصیات ذاتی آن را تغییر دهد. این دانشمندان راهی را برای القاء اثرات الکتریکی در کریستال هایی که قبلاً قادر به انجام آن نبودند (مانند تبدیل حرکت یا گرما به برق ) را به سادگی با اضافه کردن یک قطعه فلز به سطح آنها پیدا کرده اند.
روش آنها در مقاله جدیدی در Nature منتشر شده است و نشان می دهد که تأثیرات این مواد بزرگتر از تاثیرات موادی است که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد. با این روش راحی ساده تر برای ایده آل ساختن تجهیزات در فناوری مانند سنسورها ، تبدیل انرژی و فناوری های موبایل پیدا کردند.
نکته اصلی این تکنیک در شکستن تقارن ساختار کریستال است. یک کریستال از تعدادی اتم مختلف ساخته می شود که به صورت ساختار منظمی در کنار هم قرار گرفته اند و تشکیل یک الگوی متقارن را می دهند.
کریستال می تواند به عنوان نیمه هادی عمل کند و به این ترتیب جریان الکتریکی (برق) را از خود عبور دهد. دانشمندان با افزودن یک قطعه کوچک از فلز به سطح کریستال ، اتصالی را ایجاد کردند که به عنوان اتصال Schottky شناخته می شود. این اتصال یک میدان الکتریکی را به درون نیمه هادی القا می کند و باعث می شود که تقارن آن شکسته شود.
اثراتی که محققان مشاهده کردند شامل یک اثر پیزو الکتریک است که در آن حرکت به انرژی الکتریکی تبدیل می شود یا برعکس. و یک اثر پیروالکتریک ، که در آن گرما به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.
دکتر مینگمین یانگ اظهار داشت که به طور کلی خواص این بلورها توسط دو عامل تعیین می شود: خصوصیات ذاتی عناصری که کریستال دارند و چگونگی چیدمان این عناصر برای تشکیل آن .
وی افزود: تحقیقات ما نشان می دهد که چگونگی چیدمان آن عناصر فقط براساس ماهیت خاص خود تعیین نمی شود ، بلکه می توان آنها را تحت تأثیر عوال خارجی تنظیم کرد. هنگامی که ما از آن نفوذ برای تغییر ترتیب آنها استفاده کنیم ، آنها می توانند خصوصیاتی را نشان دهند که قبلاً برایشان ممنوع بود.
هنگامی که مواد دارای اثر پیزوالکتریک یا پیرو الکتریک هستند ، می توانند در هنگام تجزیه نیرو (در مورد اثر پیزو الکتریک) یا تغییر گرما (در مورد اثر پیرو الکتریک) انرژی برق را تولید کنند. دانشمندان با کشف هرگونه الکتریسیته تولید شده در مواد می توانند وجود این اثرات را تأیید کنند.
این پتانسیل می تواند برای استفاده در سنسورها ، که نیاز به حساسیت بالایی دارند و یا در فن آوری های متکی به تبدیل انرژی، به کار رود.
پروفسور الكس اضافه كرد: مواد با تقارن شكسته از لحاظ كاركردي غني است. براي بهبود اين كاركردها ، معمولاً نياز به ساختن ساختار مواد هستيد. شما اکنون مسیری کاملاً متفاوت برای شکستن بلور این مواد و امکان تنظیم اثر آن را دارید ، کاری که قبلاً نتوانسته ایم انجام دهیم. این امر زمینه را برای بسیاری از امکانات دیگر با این مواد باز می کند.
منبع: phys
