ساخت دو ماده مغناطیسی جدید در آزمایشگاه

محققان دانشگاه دوک با همکاری محققان کالج ترینیتی دوبلین، دو ماده مغناطیسی جدید در آزمایشگاه ساختند.

کد خبر: ۱۵۴۰۰۸

تاریخ: ۲۹ فروردين ۱۳۹۶ - ۱۲:۱۳

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ساینس، محققان دانشگاه دوک با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری مولکول‌های مختلف را در ساختارهای متفاوت قرار دادند تا نسل جدیدی از مواد موسوم به آلیاژهای Heusler را بسازند. این آلیاژها از سه نوع ماده مختلف که در چیدمان خاصی قرار دارند، ساخته می‌شوند. با درنظر گرفتن این واقعیت که امکان استفاده از 55 عنصر و ساختارهای اتمی مختلف برای ساخت این نوع آلیاژها وجود دارد، محققان پیش‌بینی کردند که امکان تولید 236 هزار و 115 ماده جدید با استفاده از این شیوه وجود دارد.
سپس محققان با استفاده از مدل‌سازی محاسباتی و بررسی ساختارهای مختلف با عناصر متفاوت، فهرست مواد جدید را در ابتدا به 22 مورد و سپس به 14 مورد تقلیل دادند.
پس از این کار، متخصصان کالج ترینیتی با استفاده از اطلاعات به دست آمده توسط مدل‌سازی کامپیوتری، برای تولید این مواد جدید در آزمایشگاه اقدام کردند و پس از چند سال تلاش بالاخره توانستند دو ماده جدید تولید کنند که دارای خاصیت مغناطیسی هستند. ماده اول که Co2MnTi نام دارد، شامل کوبالت، منگنز و تیتانیوم است و خاصیت مغناطیسی آن تا دمای 938 درجه سانتیگراد حفظ می‌شود. این ویژگی ماده جدید آن را به یک گزینه مناسب برای کاربردهای صنعتی تبدیل می‌کند.
ماده دوم نیز از ترکیب منگنز، پلاتین و پالادیوم ساخته شده و Mn2PtPd نام دارد. این ماده واقعا میدان مغناطیسی تولید نمی‌کند، اما دارای الکترون‌هایی است که نسبت به میدان‌های مغناطیسی واکنش شدیدی نشان می‌دهند. این ویژگی آن را به یک گزینه بسیار مناسب برای تولید دیسک سخت کامپیوتر تبدیل می‌کند.
با وجود این محققان معتقدند امکان تولید این مواد در آزمایشگاه بسیار مهم‌تر از کارآیی آن‌ها است.
پیش از این نیز مواد مغناطیسی مختلفی در آزمایشگاه ساخته شده است، اما روش‌های مورد استفاده برای این کار بیشتر به شکل آزمون و خطا بوده و یک فرآیند علمی به معنای واقعی محسوب نمی‌شود.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science Advances منتشر شده است.