مطالعه نانومواد در سطح اتمی ممکن شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از از پایگاه خبری فیز، در مطالعه جدیدی که در مجله علمی «مواد پیشرفته» (Advanced Materials) منتشر شده است، تیمی از محققان به سرپرستی دانشمندان آزمایشگاه ملی «آرگون»  (Argonne)از روش جدیدی برای مطالعه نانومواد در سطح اتمی استفاده کرده‌اند.

این تیم از «منبع فوتون پیشرفته» (APS) برای بررسی تغییرات ساختاری نانومواد خاص استفاده کردند. این نانومواد می‌توانند بین حالت‌های رسانا و نارسانا جابجا شوند، که تقلیدی از عملکرد نورون‌ها در مغز انسان است.

محققان از تکنیکی به نام «طیف‌سنجی همبستگی فوتون پرتو ایکس» (XPCS) برای مشاهده نوسانات بین فاز رسانا و فاز عایق در مقیاس نانو استفاده کردند. این تکنیک توسط پرتوهای اشعه ایکس بسیار منسجم از منبع فوتون پیشرفته فعال می‌شود.

این مطالعه نشان داد که چگونه منبع فوتون پیشرفته می‌تواند برای مطالعه نانومواد در شرایطی مشابه با نحوه عملکرد آنها در دستگاه‌های واقعی استفاده شود. این امر به دانشمندان کمک می‌کند تا نحوه عملکرد این مواد را در حین انجام وظایف خود بهتر درک کنند.

دکتر«پانچاپاکسان گانش» (Panchapakesan Ganesh)، محقق آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) در وزارت انرژی ایالات متحده (DOE)، می‌گوید: داده‌های باکیفیت بالا از آزمایش‌هایی مانند این، برای توسعه تئوری‌ها و مدل‌های نانومواد حیاتی است. برای مثال، اگر می‌خواهیم نانودستگاه‌هایی بسازیم که به لحاظ کارایی انرژی به مغز انسان نزدیک شوند، باید نحوه پراکندگی انرژی در این سیستم‌ها را درک کنیم.

گانش می‌افزاید: هیچ رویکرد محاسباتی واحدی به تنهایی قادر به حل این مسائل نیست. برای پیشرفت در این زمینه، به همکاری دانشمندان علوم تجربی و محاسباتی نیاز داریم.

این تحقیق زمینه را برای تحقیقات بیشتر در زمینه نانوالکترونیک فراهم می‌کند. با درک بهتر نحوه عملکرد نانومواد، دانشمندان می‌توانند دستگاه‌های جدید و نوآورانه‌ای را توسعه دهند که می‌توانند زندگی انسان‌ها را بهبود بخشند.