Odkrili so še nikoli prej nevidno tkano strukturo, ki se naravno tvori znotraj kristala

Znanstveniki so naredili prelomno odkritje, ko so prvič opazili tridimenzionalno tkano strukturo, ki se naravno tvori v kristalu. Ta brezprecedentna ureditev prepletenih nano-dipolarnih ansamblov se je pojavila samodejno, ko se je kristal ohladil skozi svoj fazni prehod, kar je razkrilo novo obliko samoorganizacije v materialih v trdnem stanju. Študija, objavljena v Light: Science & Applications, opisuje, kako se tkana tkanina električnih dipolov v ferroelektričnem kristalu obnaša drugače od tradicionalnih ferroelektričnih domen. Namesto da bi se enakomerno poravnale, se dipolji tkijo nad in pod seboj, kar ustvarja kompleksno tridimenzionalno mrežo, podobno tkani tkanini.

Ta strukturna kompleksnost ni bila še nikoli dokumentirana v kristalno trdnih snoveh. Raziskovalci so lahko manipulirali s posebnimi deli tkane mreže z uporabo tesno osredotočenega zelenega laserskega strela, kar je učinkovito razpletlo lokalizirane dele vzorca, ne da bi motilo preostanek kristala. Po segrevanju in ohlajanju materiala se je tkana struktura spremenila, čeprav z spremenjeno konfiguracijo.

Odkritje je bilo doseženo s sodelovanjem treh raziskovalnih skupin, ki so jih vodili profesor Eugenio Del Re iz univerze Sapienza v Rimu, profesor Feifei Xin iz univerze Nankai in profesor Aharon J. Agranat iz inštituta za uporabno fiziko na Hebrejski univerzi v Jeruzalemu.

Ti kristali so značilni za periodične spremembe kemijske sestave, ki so se pojavile med njihovo rastjo, kar je oblikovalo strijske rešetke. Kristalli so bili prvotno zasnovani za elektroholografsko fotonsko preklapljanje, vendar so nepričakovano služili kot platforma za raziskovanje novih stanj snovi. Ugotovitve kažejo, da bi se takšne topološke strukture lahko pojavile v različnih sistemih, vključno s tekočimi kristali, superprevodniki in kvantnimi materiali.

Znanstveniki poudarjajo, da to odkritje izziva obstoječe teoretične modele in poudarja možnost, da narava lahko ustvari bolj zapletene strukture, kot se trenutno predvideva. Implikacije tega dela segajo izven temeljne fizike v praktične aplikacije.

Medtem ko znanstvena skupnost še naprej raziskuje meje znanosti o materialih, to odkritje poudarja pomen meddisciplinarnega sodelovanja in naprednih eksperimentalnih tehnik pri odkrivanju novih pojavov.