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Os Pesquisadores de ORNL Descobrem o Mistério Atrás do Comportamento da Fase do Dióxido do Vanádio

Published on November 24, 2010 at 5:58 AM

Um estudo sistemático de mudanças de fase no dióxido do vanádio resolveu um mistério que confundisse cientistas por décadas, de acordo com pesquisadores no Ministério do Laboratório Nacional do Oak Ridge da Energia.

Os Cientistas souberam que o dióxido do vanádio exibe diversas fases de competência em que actua como um isolador em umas mais baixas temperaturas. Contudo, a natureza exacta do comportamento da fase não foi compreendida desde que a pesquisa começou no dióxido do vanádio no princípios dos anos 60.

Alexander Tselev, um investigador associado da Universidade de Tennessee-Knoxville que trabalha com Centro de ORNL para Ciências de Materiais de Nanophase, em colaboração com Igor Luk'yanchuk da Universidade de Picardia em França usou uma teoria condensada da física da matéria para explicar os comportamentos observados da fase do dióxido do vanádio, de um material do interesse tecnologico significativo para o sistema ótico e da eletrônica.

“Nós descobrimos que a competição entre diversas fases está conduzida puramente pela simetria da estrutura,” Tselev dissemos. “Nós figuramos para fora que a estrutura metálica da fase do óxido do vanádio pode “se dobrar” em maneiras diferentes ao refrigerar, assim que que povos observados eram os tipos diferentes de sua dobradura.”

O dióxido do Vanádio é o mais conhecido no mundo dos materiais para sua transição de fase rápida e abrupta que transforma essencialmente o material de um metal a um isolador. A mudança de fase ocorre aproximadamente 68 graus Célsio.

“Estas características da condutibilidade elétrica fazem a dióxido do vanádio um candidato excelente para aplicações numerosas em óptico, dispositivos eletrônicos e optoelectronic,” Tselev disse.

Os Dispositivos que puderam se aproveitar das propriedades incomuns de VO2 incluem lasers, detectores de movimento e detectores da pressão, que poderiam tirar proveito da sensibilidade aumentada fornecida pelas mudanças da propriedade do dióxido do vanádio. O material é usado já nas tecnologias tais como os sensores infravermelhos.

Os Pesquisadores disseram que seu trabalho teórico poderia ajudar a pesquisa experimental futura do guia no dióxido do vanádio e finalmente ajudar à revelação das novas tecnologias baseadas em VO2.

“Na física, você quer sempre compreender como o material tiquetaqueia,” disse Sergei Kalinin, um cientista superior no CNMS. “A teoria termodinâmica permitirá que você prever como o material se comportará em circunstâncias externos diferentes.”

Os resultados foram publicados nas Letras Nano de Sociedade de Produto Químico Americano. A equipa de investigação igualmente incluiu os Ilia Ivanov, John Budai e Jonathan Tischler em ORNL e Evgheni Strelcov e Andrei Kolmakov na Universidade Do Sul de Illinois.

A pesquisa teórica da equipe expande em cima dos estudos experimentais precedentes de ORNL com imagem lactente da microonda que demonstrou como a tensão e as mudanças da simetria da estrutura de cristal podem produzir fios condutores finos em amostras do dióxido do vanádio do nanoscale.

Source: http://www.ornl.gov/

Last Update: 11. January 2012 18:41

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