ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాల ఆశ్చర్యకరమైన భౌతికశాస్త్రం వేగవంతమైన సాంకేతికతకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది

కార్నెల్ నేతృత్వంలోని పరిశోధకులు మెటాలిక్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్స్‌లో అసాధారణమైన దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్నారు, పదార్థం యొక్క స్థితుల మధ్య వేగంగా మారడం వల్ల కొత్త లక్షణాలతో పదార్థాల రూపకల్పనపై విలువైన అంతర్దృష్టిని అందించారు.

మోట్ అవాహకాలు అనేది ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలతో కూడిన పదార్థాల సమూహం, వీటిలో కాంతి వంటి ఉద్దీపనల ద్వారా మార్చవచ్చు. వాస్తవ స్థలంలో మెటీరియల్స్ నానోస్ట్రక్చర్‌లను ఇమేజింగ్ చేయడం మరియు ఈ నిర్మాణాలు సెకనులో ట్రిలియన్ల వంతు వేగంగా దశల మార్పులకు ఎలా గురవుతాయో క్యాప్చర్ చేయడం అనే కష్టమైన పని నుండి ఈ ప్రత్యేకమైన ఆస్తి కొంత భాగం వచ్చింది. పూర్తిగా అర్థం కాలేదు.

లో ప్రచురించబడిన కొత్త పరిశోధన సహజ భౌతిక శాస్త్రంమోట్ ఇన్సులేటర్ Ca యొక్క భౌతిక శాస్త్రాన్ని విశదీకరించారు₂లువో_{నాలుగు}లేజర్ ప్రేరణ కారణంగా. Ca లో నిర్మాణ మార్పుల యొక్క ‘స్నాప్‌షాట్‌లను’ సంగ్రహించడానికి పరిశోధకులు అల్ట్రాఫాస్ట్ ఎక్స్-రే పల్స్‌లను ఉపయోగించారు, ఇది పదార్థం యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అంతర్లీన జాలక నిర్మాణం మధ్య పరస్పర చర్యలను అపూర్వమైన వివరంగా గమనించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.₂లువో_{నాలుగు} లేజర్ ద్వారా ఉత్తేజితం తర్వాత క్లిష్టమైన పికోసెకన్లలో.

ఫలితాలు ఊహించని విధంగా ఉన్నాయి. ఎలక్ట్రానిక్ పునర్వ్యవస్థీకరణలు సాధారణంగా లాటిస్ పునర్వ్యవస్థీకరణల కంటే వేగంగా ఉన్నప్పటికీ, ప్రయోగాలలో వ్యతిరేకం గమనించబడింది.

“సాధారణంగా, వేగవంతమైన ఎలక్ట్రాన్లు ఉద్దీపనకు ప్రతిస్పందిస్తాయి మరియు వాటితో నెమ్మదిగా అణువులను లాగుతాయి” అని మెటీరియల్ సైన్స్ మరియు ఇంజనీరింగ్‌లో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకురాలు ప్రధాన రచయిత్రి అనితా వర్మ అన్నారు. “ఈ అధ్యయనంలో మేము కనుగొన్నది అసాధారణమైనది: ఎలక్ట్రాన్ల కంటే అణువులు వేగంగా ప్రతిస్పందిస్తాయి.”

పరమాణు జాలక అంత త్వరగా ఎందుకు కదులుతుందో పరిశోధకులకు తెలియదు, అయితే సూపర్ కూల్డ్ ఐస్ నీటిలోని మలినాలు చుట్టూ త్వరగా ఏర్పడటం ప్రారంభించినట్లే, పదార్థం యొక్క నానోటెక్చర్ లాటిస్ కదలికకు సహాయపడుతుంది.ఇది న్యూక్లియేషన్ పాయింట్లను అందిస్తుందని ఒక పరికల్పన ఉంది. అణువులు.

పరిశోధన 2023 పేపర్‌పై ఆధారపడింది, దీనిలో సీనియర్ రచయిత మరియు మెటీరియల్ సైన్స్ మరియు ఇంజనీరింగ్ అసిస్టెంట్ ప్రొఫెసర్ మరియు ఇతర శాస్త్రవేత్తలు రియల్-స్పేస్ విజువలైజేషన్ సాధించడానికి హై-పవర్ ఎక్స్-రేలు, ఫేజ్ రిట్రీవల్ అల్గారిథమ్‌లు మరియు మెషిన్ లెర్నింగ్‌లను ఉపయోగించారు. ఆధారంగా ఉంది. అదే పదార్థం నానోస్కేల్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది.

“రెండు ప్రయోగాలను కలపడం వల్ల ఇలాంటి కొన్ని పదార్థాలు చాలా త్వరగా దశలను మార్చగలవని మాకు అంతర్దృష్టిని ఇచ్చాయి, ఈ ఆకృతి లేని ఇతర పదార్థాల కంటే 100 రెట్లు వేగంగా. అది రెట్టింపు క్రమంలో ఉంటుంది,” అని సింగర్ చెప్పారు. “ఈ ప్రభావం మారడాన్ని వేగవంతం చేయడానికి ఒక సాధారణ మార్గంగా మారుతుందని మేము ఆశిస్తున్నాము, ఇది భవిష్యత్తులో ఆసక్తికరమైన అప్లికేషన్‌లకు దారి తీస్తుంది.”

కొన్ని మోట్ ఇన్సులేటర్‌ల కోసం, అప్లికేషన్‌లలో ఇన్సులేటింగ్ స్థితిలో పారదర్శకంగా ఉండే డెవలపింగ్ మెటీరియల్‌లు ఉంటాయి మరియు లోహ స్థితికి ఉత్తేజితం అయినప్పుడు త్వరగా అపారదర్శకంగా మారతాయి, సింగర్ చెప్పారు. అంతర్లీన భౌతికశాస్త్రం భవిష్యత్తులో వేగవంతమైన ఎలక్ట్రానిక్‌లను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది.

నానోటెక్చర్డ్ సన్నని ఫిల్మ్‌లు బాహ్య ఉద్దీపనలతో ఉత్తేజితం అయినప్పుడు ఉత్పత్తి చేయబడిన పదార్థం యొక్క కొత్త దశలను పరిశోధించడానికి అదే ఇమేజింగ్ పద్ధతులను ఉపయోగించడం కొనసాగించాలని సింగర్ పరిశోధనా బృందం యోచిస్తోంది.