Tipik faz geçişi sergileyen kristal katılar, kristal yapıda bir değişiklik içerir. Bu tür yapısal faz geçişleri genellikle sonlu sıcaklıklarda meydana gelir. Ancak kristalin kimyasal bileşiminin kontrol edilmesi, geçiş sıcaklığını mutlak sıfıra (-273°C) düşürebilir. Mutlak sıfırdaki geçiş noktasına yapısal kuantum kritik noktası denir.
Kaynaklı bilim adamları Osaka Büyükşehir Üniversitesi kristallerin kristal özelliklerini korurken amorf özellikler kazandığı, daha önce bilinmeyen bir faz geçişini ortaya çıkardılar. Araştırmaları, uzay gibi zorlu ortamlarda kullanılan hibrit malzemelerin yaratılmasına yardımcı oluyor.
Dielektrik bileşik Ba1-xSrxAl2O4'teki yapısal faz değişimi, atomik titreşim düzenine benzeyen yumuşak bir akustik mod tarafından yönlendirilir. ses dalgaları. Ba/Sr atomları ve AlO4 tetrahedral ağı molekülü oluşturur.
Bilim adamları, AlO4 ağında yapısal kuantum kritik noktasına yakın kimyasal bileşimlerde oldukça düzensiz bir atomik düzenlemenin oluştuğunu ve bunun hem kristal hem de amorf malzeme özelliklerine yol açtığını keşfettiler.
Ba1-xSrxAl2O4 kristalimsi bir katıdır. Bununla birlikte bilim adamları, Ba1-xSrxAl2O4'ün yapısal kuantum kritik noktasından (örneğin silika camı) daha yüksek Sr konsantrasyonlarında amorf malzemelerin termal karakteristiğini, yani cam malzemelerinkine eşdeğer düşük termal iletkenlik sergilediğini keşfettiler. Tutarsız bir şekilde durdurulan akustik yumuşak modun, atom yapısının bir kısmının periyodikliğini kaybetmesine neden olduğunu fark ettiler. Sonuç olarak, camsı bir Al-O ağı ile birleştirilmiş periyodik bir Ba düzenlemesi gerçekleştirilir.
Bu melez durumu ilk keşfedenler bilim adamlarıdır. Hammaddelerin eşit şekilde karıştırılması ve ısıtılmasıyla kolayca oluşturulabilir.
Osaka Metropolitan Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nden Doçent Yui Ishii şuraya, "Prensip olarak bu araştırmada ortaya çıkan olay, yumuşak akustik modlar sergileyen malzemelerde meydana gelebilir. Bu tekniğin çeşitli malzemelere uygulanması muhtemelen kristallerin optik özellikler ve kristaller gibi fiziksel özelliklerini birleştiren hibrit malzemeler oluşturmamıza yardımcı olacaktır. elektiriksel iletkenlikAmorf malzemelerin düşük ısı iletkenliği ile. Ayrıca kristallerin yüksek ısı direncinden, uzay gibi zorlu ortamlarda kullanılabilecek yalıtım malzemelerinin geliştirilmesinde de yararlanılabilir.”
Dergi Referans:
- Y. Ishii ve ark. Ferroelektrik yumuşak modla ilişkili yapısal kuantum kritik noktada çeviri simetrisinin kısmi bozulması. Fiziksel İnceleme B. DOI: 10.1103/PhysRevB.106.134111
