MoAlB ஒற்றை படிகத்தின் 3D மின் திசைமாற்றுபண்பு

ஒரு பொருளின் முப்பரிமாண (3D) அனிசோட்ரோபிக் செயல்பாட்டு பண்புகள் (காந்த, மின், வெப்ப மற்றும் ஒளியியல் பண்புகள் போன்றவை) பொருட்களின் பல-பயன்பாட்டிற்கு உகந்தது மட்டுமல்ல, செயல்பாட்டு ஒழுங்குமுறை பரிமாணத்தை வளப்படுத்தவும் உதவுகிறது.

சீன அறிவியல் அகாடமியின் (CAS) Hefei இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் பிசிகல் சயின்ஸின் (HFIPS) ஆராய்ச்சியாளர்கள் 3D அடுக்கு MAB-கட்டத்தில்  MoAlB ஒற்றைப் படிகத்தை வெற்றிகரமாக வளர்த்து, மகத்தான 3D மின் திசைமாற்றுபண்பைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். இது தொடர்பான முடிவுகள் Small இதழில் வெளியிடப்பட்டன.

அவர்கள் அலுமினியத்தை ஒரு கரைப்பானாகப் பயன்படுத்தினர் மற்றும் உயர்தர மற்றும் பெரிய அளவிலான MoAlB ஒற்றைப் படிகங்களைத் தயாரித்தனர். இந்தச் செயல்பாட்டில், அவர்கள் எதிர்பாராதவிதமாக, MoAlB ஒற்றைப் படிகத்தில் உள்ள மிகப்பெரிய 3D கடத்துத்திறன் திசைமாற்றுப் பண்பைக் கண்டறிந்தனர். இது முன்னர் அறிவிக்கப்பட்டதை விட பெரியதாக இருந்தது.

சோதனை மற்றும் தத்துவார்த்த ஆய்வுகளின்படி, MoAlB இன் 3D கட்டமைப்பு திசைமாற்று ஒற்றை படிக எக்ஸ்ரே விளிம்பு விளைவு மற்றும் டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி(Transition electron microscopy) மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. 3D திசைமாற்று எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்பு மற்றும் MoAlB இன் வேதியியல் பிணைப்பு ஆகியவை கோட்பாட்டு கணக்கீடு மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன.

கூடுதலாக, ராமன் நிறமாலைமானியின் அளவீட்டில் MoAlB ஒற்றைப் படிகத்தின் 3D அனிசோட்ரோபிக் ஃபோனான் அதிர்வு காணப்பட்டது. எனவே, இந்த பெரிய 3D அனிசோட்ரோபிக் மின் கடத்துத்திறனின் தோற்றம் முக்கியமாக அதன் படிக மற்றும் மின்னணு கட்டமைப்பின் 3D திசைமாற்று பண்பிற்கு காரணம்.

படிக அமைப்பு மற்றும் இரசாயனப் பிணைப்பின் 3D திசைமாற்று பண்புடன் அடுக்கு பொருள் அமைப்புகளில் 3D அனிசோட்ரோபிக் செயல்பாட்டுப் பொருளைக் கண்டறிய இந்த ஆய்வு ஒரு புதிய வழியைத் திறக்கிறது.

References:

• Huang, Y., Si, J., Lin, S., Lv, H., Song, W., Zhang, R., … & Sun, Y. (2021). Colossal 3D Electrical Anisotropy of MoAlB Single Crystal. Small, 2104460.
• Kong, W., Lin, C., Tan, H., Peng, M., Tong, T., & Wang, M. (2018). The effects of 3D electrical anisotropy on magnetotelluric responses: synthetic case studies. Journal of Environmental and Engineering Geophysics, 23(1), 61-75.
• Weidelt, P. (1999). 3-D conductivity models: implications of electrical anisotropy. In Three-dimensional electromagnetics(pp. 119-137). Society of Exploration Geophysicists.
• Gatzemeier, A., & Moorkamp, M. (2005). 3D modelling of electrical anisotropy from electromagnetic array data: hypothesis testing for different upper mantle conduction mechanisms. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 149(3-4), 225-242.