فیزیکدانان دانشگاه راتگرز یک نوع جدید از مواد دو بعدی مصنوعی ایجاد کردند. این تیم تحقیقاتی موفق شد تا یک تئوری 53 ساله در مورد فلزات فروالکتریک را محقق نماید. این یافته می تواند منجر به ایجاد نسل جدیدی از قطعات چند کاره و کاربرد ها شود.
در سال 1965 فیلیپ وارن اندرسون، فیزیکدان نام آشنای دانشگاه پرینستون و برنده جایزه نوبل سال 1977، این تئوری را عنوان کرد که فلزات فروالکتریک می توانند الکتریسیته را هدایت کنند. چنین ماده ای در طبیعت وجود ندارد و برای دهه ها دانشمندان فکر می کردند که اثبات این تئوری غیر ممکن و مانند مخلوط کردن آب و آتش است. تا اینکه فیزیکدانان یک گروه بین المللی با هدایت چاخالیان از دانشگاه راتگرز موفق به ساخت یک نوع جدیدی از مواد مصنوعی دوبعدی با خواص فروالکتریک مانند در دمای محیط شدند که توان هدایت الکتریسیته را دارد. این کار یک پیوند مهم بین تئوری و آزمایش است.
مواد فروالکتریک، دارای این خاصیت هستند که با عبور الکتریسته، ابعادشان تغییر می کند. این مواد در تلفن همراه، آنتن ها، کامپیوتر ها، تجهیزات پزشکی، موتورهای دقیق، حسگرهای فوق حساس و تجهیزات سونار کاربرد دارند. تنها در تلفن های همراه ده ها قطعه با مواد فروالکتریک وجود دارد. هیچ یک از مواد فروالکتریک قابلیت هدایت الکتریسیته را ندارند، این قابلیت می تواند منجر به کاربردها و قطعات جدیدی شود.
چاخالیان کار گروه خود را مانند ساختن ساندویچ عنوان کرده است. آنها این ساختار را با صفحاتی از مواد با ضخامت چند اتم ساختند. هنگامی که یک ماده فروالکتریک می شود، اتم های آن به صورت دائمی جابجا می شوند و هدف افزودن خواص فلزی به یک بلور مصنوعی می باشد که هدایت الکتریکی دارد. دو لایه نازک برای ایجاد خاصیت فلزی در سطوح مرزی و لایه سوم با خواص ویژه برای ایجاد جابجایی در لایه فلزی افزوده شد تا یک فلز فروالکتریک مانند ایجاد شود.
ساختار ماده دوبعدی که ادعا شده اولین فلز فروالکتریک می باشد.
لینک مقاله گروه چاخالیان جهت مطالعه بیشتر:
