p Existe um velho ditado, “Se borracha é o material que abriu caminho para o solo, o alumínio é aquele que abriu o caminho para o céu. "Novos materiais sempre foram descobertos em cada ponto de inflexão que mudou a história humana. Os materiais usados ​​em dispositivos de memória também estão evoluindo drasticamente com o surgimento de novos materiais, como materiais dopados de silício, materiais que mudam a resistência, e materiais que magnetizam e polarizam espontaneamente. Como esses novos materiais são feitos? Uma equipe de pesquisa da POSTECH revelou o mecanismo por trás da fabricação de materiais usados ​​em novos dispositivos de memória usando inteligência artificial. p A equipe de pesquisa liderada pelo Professor Si-Young Choi do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e a equipe liderada pelo Professor Daesu Lee do Departamento de Física da POSTECH juntos conseguiram sintetizar uma nova substância que produz eletricidade causando polarização (um fenômeno em em que a posição das cargas negativas e positivas é separada das cargas negativas e positivas dentro do cristal) à temperatura ambiente e confirmou sua variação na estrutura do cristal aplicando análise de rede neural profunda. Este artigo foi publicado em uma edição recente da Nature Communications .

p As estruturas atômicas dos óxidos de perovskita são freqüentemente distorcidas e suas propriedades são determinadas pela rotação octaédrica de oxigênio (OOR) de acordo. Na verdade, existem apenas alguns padrões OOR estáveis ​​presentes em equilíbrio e isso inevitavelmente limita as propriedades e funções dos óxidos de perovskita.

p A equipe de pesquisa conjunta se concentrou em um óxido de perovskita chamado CaTiO ₃ que permanece apolar (ou paraelétrico) mesmo na temperatura absoluta de 0K. Com base nos cálculos ab-initio, Contudo, a equipe descobriu que um padrão OOR único que não existe naturalmente seria capaz de facilitar a ferroeletricidade, uma polarização poderosa em temperatura ambiente.

p Nesta Luz, a equipe de pesquisa conseguiu sintetizar um novo material (CaTiO heteroepitaxial ₃ ) que possui a ferroeletricidade através da aplicação de engenharia de interface que controla as estruturas atômicas na interface e, consequentemente, sua propriedade física.

p Além disso, análise de rede neural profunda foi aplicada para examinar o OOR fino e a variação de algumas décadas de picômetro nas estruturas atômicas, e várias estruturas atômicas foram simuladas e os dados foram utilizados para análise de IA para identificar padrões OOR controlados artificialmente.

p "Confirmamos que podemos criar novos fenômenos físicos que não ocorrem naturalmente pela obtenção do padrão OOR exclusivo por meio do controle da variação em sua estrutura atômica, "observou o professor Daesu Lee." É especialmente significativo ver que os resultados da pesquisa convergente da física e da engenharia de novos materiais permitem cálculos para o design de materiais, síntese de novos materiais, e análise para compreender novos fenômenos. "

p Professor Choi explicou, "Ao aplicar o aprendizado de máquina profundo à pesquisa de materiais, identificamos com sucesso variações em escala atômica em dezenas de picômetros que são difíceis de identificar com o olho humano. " "Pode ser uma abordagem avançada para análise de materiais que pode ajudar a entender o mecanismo de criação de novos materiais com fenômenos físicos únicos."