تولید ماده‌ای جدید برای متحول‌ کردن حوزه «اسپینترونیک» توسط محقق ایرانی

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس‌دیلی، این ماده دارای ضخامت اتم است و زهرا پدرام‌رازی و همکارانش پس از تولید آن، ویژگی‌های ماندگار و عجیبش را بررسی کردند.

این ماده در سنکروترون تحقیقاتی منبع نوری پیشرفته تولید شده که با پرتو ایکس کار می‌کند. این شتاب‌دهنده تحقیقاتی در آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی آمریکا قرار دارد.

سنکروترون، نوعی شتاب‌دهنده ذرات به شکل یک حلقه دایره‌ای است که با کمک میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، تابش الکترومغناطیسی تولید می‌کند.

ذراتی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک محیط الکترومغناطیسی حرکت می‌کنند، در جهت حرکت‌شان، نوری منتشر می‌کنند که تابش سینکروترون یا نور سنکروترون نامیده می‌شود. تابش سنکروترون یک امکان توانمند برای مطالعه ساختمان مولکولی و تغییرات شکل و ترکیبات سلولی در هنگام واکنش‌های شیمیایی است که در زمینه‌های مختلف تحقیقاتی و کاربردی به کار می‌رود.

ماده 1T'-WTe2 تولید شده توسط زهرا پدرام رازی و همکارانش نام دارد و دو حوزه تحقیقاتی مواد دوبعدی و مواد توپولوژیک را به هم پیوند می‌دهد. مواد دوبعدی، مواد تک‌لایه‌ای مانند گرافن هستند که متقاوت از اشکال ضخیم‌تر ماده رفتار می‌کنند. همچنین الکترون‌های موجود در مواد توپولوژیک بدون مقاومت و صرف‌نظر از نارسایی‌ها و موانع موجود می‌توانند در حالت‌های قابل پیش‌بینی حرکت کنند.

در لبه‌های ماده ابداعی، اسپین الکترون‌ها و جنبش آنی آنها تا حد زیادی به هم وابسته بوده و قابل پیش‌بینی است.

این ماده عایق توپولوژیکی است چون سطح داخلی آن هادی جریان الکتریسیته نیست و رسانایی الکتریکی‌اش(جریان الکترون‌ها) محدود به لبه‌های آن است. جریان الکترون‌ها کاملا به مسیر اسپین آنها وابسته است و فقط به لبه‌های ماده محدود می‌شود؛ در این ماده الکترون‌ها در یک جهت حرکت می‌کنند و یک نوع اسپین دارند که این ویژگی کارآمدی برای ساخت ابزارهای اسپینترونیک به شمار می‌آید. اسپینترونیک یا الکترونیک اسپینی، علم استفاده از اسپین الکترون‌ها (حرکت الکترون‌ها به دور هسته) در حوزه الکترونیک است.

چنین ابزارهایی در مقایسه با ابزارهای الکترونیک کنونی قادرند داده‌ها را به صورت روان‌تر و با مصرف انرژی کمتر و همچنین تولید حرارت کمتر حمل کند.