חומרים “הזוכרים” את המבנה שלהם

בדיקות קרני-רנטגן וחישובים תיאורטיים מסייעים לפיסיקאים להשיג תובנות ברמה המולקולארית לגביי פעילותם של חומרים בעלי זיכרון מבני מגנטי, כאלו המשנים את צורתם בהשפעת שדות מגנטיים

בדיקות קרני-רנטגן וחישובים תיאורטיים מסייעים לפיסיקאים להשיג תובנות ברמה המולקולארית לגביי פעילותם של חומרים בעלי זיכרון מבני מגנטי, כאלו המשנים את צורתם בהשפעת שדות מגנטיים. חומרים אלו יוכלו לשמש כחלופות ממוזערות וקלות-משקל למנועים וחלקים נעים רגילים. אולם, הפיתוח של התקנים מעשיים יחייב יצירת חומרים שיוכלו להשתנות ברמה הרבה יותר ניכרת מאשר רוב החומרים הידועים היום כבעלי זיכרון מבני.

במאמר, המופיע בכתב-העת המדעי Physical Review Letters, מדווח צוות מחקר של פיסיקאים יפניים על בדיקת השינויים המתרחשים בחומרים בעלי זיכרון מבני ברמה המולקולארית.
המחקר החדש התמקד בסגסוגת בעלת זיכרון מבני המורכבת מניקל, מנגן ובדיל. בצורתה המושלמת, הסגסוגת מופיעה כגביש שבו כל אחד מהיסודות מתמקם בנקודה יחסית מסוימת בגביש. בגרסאות אחרות, מנגד, עודף אטומי מנגן מחליפים חלק מאטומי הבדיל. למרות שהשינוי בהרכב הינו מזערי, הוא עשוי להיות בעל השפעות נכבדות על התנהגותה של הסגסוגת.

ספקטרוסקופיית קרני-רנטגן אפשרה לחוקרים להבחין במאפיינים המיקרוסקופיים של הסגסוגת ולראות כיצד בדיוק אטומי המנגן העודפים משפיעים על התנהגותה.

ע”י בחינת הדרך שבה ההרכב המסוים משפיע על החומר בעל הזיכרון המבני, והשוואת תוצאות המדידות לחישובים תיאורטיים, החוקרים יוכלו להבין מהו הגורם המשפיע על פעילותם של חומרים אלו, ובעקבות כך הם יוכלו לפתח מגוון מתכות משנות-צורה שתהיינה חדשניות ומשופרות.

המאמר על המחקר