美國科學家解開困擾化學界70年的晶體學問題
2007-10-23 來源：中國聚合物網
關鍵詞：晶體學
來自Florida州立大學的科學家最近揭開了一個困擾化學家長達70年的秘密，這能幫助制造更強大的計算機內存和激光。
FSU化學和生物化學教授Naresh S. Dalal和阿根廷Rosario大學的Jorge Lasave、Sergio Koval及Ricardo Migoni合作，發現了磷酸二氫銨（ADP）獨特性質的原因。Dalal說：“ADP早在1938年就被發現了，它擁有一些特殊的電特性，科學家不知其中原因－在近70年時間里，科學家為此感到困惑。而利用FSU的SCRI（超級計算機計算中心）的計算機，我們得以進行深度分析，并第一次解釋了造成ADP這些特殊性質的原因。”
ADP和其它很多晶體一樣表現出鐵電性。鐵電材料類似于磁體，在特定溫度下擁有正負極。Dalal說：“鐵電材料能在外部電源移除后長時間保持其電荷狀態，這使得ADP很適合用來儲存和傳輸數據。”
ADP目前廣泛用于計算機內存、光纖、激光和其它光電領域。而科學家感到困惑的是ADP經常表現出特殊的反鐵電性。Dalal表示：“反鐵電性時，晶體內一層分子擁有正負極，而下一層電荷則與之相反。整個晶體內一層層分子電荷彼此相反。”
SCRI的超級計算機使Dalal小組能進行大量高度復雜的計算，這在實驗室中是無法進行的。例如，他們能從理論上改變ADP銨離子角度，然后測量對晶體電特性的影響。
Dalal說：“我們發現化合物中銨離子位置，以及晶體中壓力和缺陷的存在決定了它是否表現出鐵電性和反鐵電性。”這一研究有兩個重要作用，Dalal認為：“首先，它使我們能了解如何設計新的同時具有鐵電和反鐵電性的材料。這能為計算機內存技術帶來好處，也能幫助量子計算機的發展。其次，我們的研究帶來了測試材料的新方法，利用超級計算機，科學家可以對不同條件下材料的反應進行快速測試。其中大部分測試是無法在實驗室中進行的。”
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