پتلی اینٹی فیرو الیکٹرک فیرو الیکٹرک بن جاتی ہے۔

ایک خاص سائز سے کم ہونے پر، اینٹی فیرو الیکٹرک مواد فیرو الیکٹرک بن جاتا ہے۔ یہ نیا نتیجہ، امریکہ اور فرانس کے محققین سے، یہ ظاہر کرتا ہے کہ سائز میں کمی کو آکسائیڈ مواد میں غیر متوقع خصوصیات اور درحقیقت دیگر تکنیکی طور پر اہم نظاموں کی ایک رینج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اینٹی فیرو الیکٹرک مواد باقاعدگی سے دہرائی جانے والی اکائیوں پر مشتمل ہوتا ہے، جن میں سے ہر ایک میں الیکٹرک ڈوپول ہوتا ہے – ایک مثبت چارج جو منفی کے ساتھ ہوتا ہے۔ یہ ڈوپولز مواد کی کرسٹل لائن ساخت کے ذریعے متبادل ہوتے ہیں اور اس طرح کے باقاعدہ وقفہ کاری کا مطلب یہ ہے کہ اینٹی فیرو الیکٹرک کا میکرو اسکیل پر صفر خالص پولرائزیشن ہوتا ہے۔

جبکہ فیرو الیکٹرک بھی کرسٹل لائن ہوتے ہیں، ان میں عام طور پر دو مستحکم حالتیں ہوتی ہیں جن میں دو مساوی اور مخالف برقی پولرائزیشن ہوتی ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ دہرائی جانے والی اکائیوں میں موجود ڈوپول ایک ہی سمت میں اشارہ کرتے ہیں۔ فیرو الیکٹرک میٹریل میں ڈوپولز کی پولرائزیشن کو برقی فیلڈ لگانے سے بھی تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

ان برقی خصوصیات کی بدولت، اینٹی فیرو الیکٹرک کو ہائی ڈینسٹی انرجی سٹوریج ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے جبکہ فیرو الیکٹرک میموری اسٹوریج کے لیے اچھے ہیں۔

سائز سے چلنے والے مرحلے کی منتقلی کی براہ راست جانچ کرنا

ان کے کام میں، جس میں تفصیل ہے اعلی درجے کی معدنیات، محققین کی قیادت میں Ruijuan Xu of نارتھ کیرولینا یونیورسٹی antiferroelectric سوڈیم niobite (NaNbO₃)۔ جبکہ پچھلے نظریاتی مطالعات نے پیش گوئی کی تھی کہ اینٹی فیرو الیکٹرک سے فیرو الیکٹرک مرحلے کی منتقلی ہونی چاہئے کیونکہ اس مواد کو پتلا بنایا گیا تھا، اس طرح کے سائز کے اثر کی تجرباتی طور پر تصدیق نہیں کی گئی تھی۔ اس کی وجہ یہ تھی کہ اثر کو دوسرے مظاہر سے مکمل طور پر الگ کرنا مشکل تھا، جیسے کہ مادی فلم اور اس پر اگائے جانے والے سبسٹریٹ کے درمیان جالیوں کی مماثلت سے پیدا ہونے والا تناؤ۔

اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے، سو اور ساتھیوں نے دونوں مواد کے درمیان قربانی کی تہہ (جس کے بعد وہ تحلیل ہو جاتی ہیں) متعارف کروا کر فلم کو سبسٹریٹ سے ہٹا دیا۔ اس طریقہ نے انہیں سبسٹریٹ اثر کو کم کرنے اور اینٹی فیرو الیکٹرک مواد میں سائز سے چلنے والے مرحلے کی منتقلی کی براہ راست تحقیقات کرنے کی اجازت دی۔

محققین نے پتہ چلا کہ جب NaNbO₃ فلمیں 40 nm سے پتلی تھیں، وہ مکمل طور پر فیرو الیکٹرک بن گئیں، اور یہ کہ 40 nm سے 164 nm کے درمیان، مواد میں کچھ خطوں میں فیرو الیکٹرک فیزز اور دیگر میں اینٹی فیرو الیکٹرک فیزز ہوتے ہیں۔

دلچسپ دریافت

Xu کہتے ہیں کہ "ہمیں جو دلچسپ چیز ملی ان میں سے ایک یہ تھی کہ جب پتلی فلمیں اس رینج میں تھیں جہاں فیرو الیکٹرک اور اینٹی فیرو الیکٹرک دونوں علاقے ہوتے تھے، تو ہم برقی فیلڈ لگا کر اینٹی فیرو الیکٹرک علاقوں کو فیرو الیکٹرک بنا سکتے تھے،" سو کہتے ہیں۔ "اور یہ تبدیلی ناقابل واپسی نہیں تھی۔ دوسرے لفظوں میں، ہم 164 nm تک کی موٹائی پر پتلی فلم کو مکمل طور پر فیرو الیکٹرک بنا سکتے ہیں۔

محققین کے مطابق، انہوں نے انتہائی باریک اینٹی فیرو الیکٹرک مواد میں جو مرحلے میں تبدیلیاں دیکھی ہیں وہ فلموں کی سطح کے مسخ ہونے کے ساتھ سامنے آتی ہیں۔ سطح پر عدم استحکام پورے مواد میں لہرا رہا ہے – ایسی چیز جو ممکن نہیں ہے جب مواد گاڑھا ہو۔

فیرو الیکٹرک ڈومین وال ڈایڈس لچکدار ہو جاتے ہیں۔

"ہمارے کام سے پتہ چلتا ہے کہ ان سائز کے اثرات کو آکسائڈ مواد میں غیر متوقع خصوصیات کو آن کرنے کے لیے ایک موثر ٹیوننگ نوب کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے،" سو بتاتی ہے۔ طبیعیات کی دنیا. "ہم ان اثرات کو استعمال کرتے ہوئے دوسرے آکسائڈ جھلی کے نظاموں میں مزید ابھرتے ہوئے مظاہر کو دریافت کرنے کی توقع رکھتے ہیں۔"

محققین کا کہنا ہے کہ وہ NaNbO بنانے پر کام کر رہے ہیں۔₃ میکرو اسکیل پر برقی خصوصیات کی تحقیقات کے لیے پتلی فلم پر مبنی آلات۔ "ہم امید کرتے ہیں کہ مرحلے کے استحکام میں ہیرا پھیری کر سکیں گے اور ان آلات میں بہتر برقی خصوصیات حاصل کریں گے، جو ممکنہ ایپلی کیشنز کے لیے کارآمد ہوں گے،" Xu کہتے ہیں۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/thinner-antiferroelectrics-become-ferroelectric/