Os físicos computacionais desenvolveram um novo método que revela com precisão como os vórtices elétricos afetam as propriedades eletrônicas de materiais que são usados ​​em uma ampla gama de aplicações, incluindo telefones celulares e sonar militar.

Zhigang Gui, um estudante de doutorado em física na Universidade de Arkansas, e Laurent Bellaiche, Distinto Professor de Física da U of A, junto com Lin-Wang Wang no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, publicou suas descobertas em Nano Letras , um jornal da American Chemical Society.

Gui usou supercomputadores no Laboratório Nacional de Oak Ridge para realizar cálculos em grande escala para determinar as propriedades elétricas de vórtices elétricos em materiais ferroelétricos, que geram um campo elétrico quando sua forma é alterada.

Um vórtice elétrico ocorre quando os dipolos elétricos se organizam em um movimento espiral incomum, Bellaiche disse. Neste sistema ferroelétrico, vórtices elétricos são criados e determinados pela temperatura do material, Bellaiche disse.

As simulações também revelaram que a existência de um vórtice elétrico aumenta o gap - o principal fator que determina a condutividade de um material - neste material, que oferece uma visão sobre a questão controversa sobre a origem da condutividade dos vórtices elétricos.

"Ao mudar a temperatura, estamos mudando o alinhamento da banda, "Gui disse." Imagine ter o mesmo sistema com dois alinhamentos de bandas diferentes, o que pode levar a diferentes aplicações. Ao diminuir a temperatura, nossos sistemas podem se transformar a partir de um alinhamento de banda Tipo I, que favorece dispositivos emissores de luz, para um alinhamento de banda Tipo II, que favorece os sensores nas indústrias de semicondutores. "