Resumo gráfico. Crédito:Química de Materiais (2024). DOI:10.1021/acs.chemmater.3c02488 Em artigo publicado em
Química de Materiais O professor associado de física da Oakland University, Yuejian Wang, explorou como as técnicas de alta pressão podem induzir mudanças em certos materiais cristalinos, semelhante à forma como a grafite pode ser convertida em diamante quando submetida a alta pressão e alta temperatura.
"A alta pressão serve como uma ferramenta potente para desvendar os mistérios ocultos no material que permanece desconhecido à temperatura ambiente e à pressão ambiente", disse Wang. “Ao alterar significativamente a distância entre os átomos, a pressão pode modificar dinamicamente as estruturas cristalinas, levando a mudanças profundas nas propriedades físicas, como exemplificado pela transformação entre diamante e grafite.
"No campo da ciência dos materiais de alta pressão, submetemos os materiais a condições de alta pressão e depois utilizamos técnicas de raios X, bem como outras ferramentas, para observar as mudanças resultantes nos materiais", acrescentou. "Assim como os raios X são usados em aplicações médicas para visualizar estruturas internas do corpo humano, eles também podem ser empregados para detectar e analisar as estruturas cristalinas dentro dos materiais. Isso permite que os cientistas obtenham insights sobre a intrincada transformação."
Professor Associado de Física da Oakland University, Yuejian Wang. Crédito:Universidade de Oakland
No artigo intitulado "Mudanças induzidas por pressão na estrutura cristalina e condutividade elétrica de GeV4 S8 ," Wang investigou GeV4 S8 , membro da família Spinel, utilizando técnicas de alta pressão, juntamente com múltiplas ferramentas de caracterização. Os espinélios são comumente encontrados em rochas metamórficas ou ígneas e são conhecidos por sua diversidade de cores, que abrangem variantes de vermelho, azul, verde, roxo, laranja, amarelo e preto.
"Entre os espinélios, GeV4 S8 atraiu atenção considerável devido às suas propriedades elétricas e magnéticas únicas", disse Wang.
Os resultados do estudo, disse Wang, fornecem insights significativos nos domínios da química e da física.
"Ele apresenta uma compreensão abrangente e detalhada da transição induzida pela compressão da estrutura cúbica para a ortorrômbica, lançando luz sobre os intrincados mecanismos envolvidos. Além disso, o estudo investiga o aspecto da física dos materiais, elucidando a transição de semicondutor para condutor e explorando o papel do efeito Jahn-Teller na governação destas transições."
De acordo com Wang, os resultados do estudo não só enriquecem a compreensão deste sistema pela humanidade, mas também têm o potencial de despertar amplo interesse e inspirar futuras investigações.
"Por exemplo, investigar como este material se comporta sob compressão e resfriamento simultâneos poderia servir como um tópico extraordinário e valioso para explorações futuras", disse ele. "Essas investigações podem levar a novos insights e aplicações no domínio da ciência dos materiais e da física da matéria condensada."
