Penemuan baru pada paduan logam cair dapat menghasilkan elektronik dengan efisiensi tinggi

SEBUAH kertas baru di jurnal Sintesis Alam menyajikan gagasan tentang jenis pola pemadatan yang sebelumnya tidak dikenal yang muncul di permukaan logam cair yang mengeras.

Dalam pandangan tim yang bekerja di ARC Center of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies dan yang berada di balik proposal ini, pola yang baru-baru ini ditemukan menyerupai garis terkenal dari klasik Tiongkok: “Yang panjang terbagi, harus bersatu; lama bersatu, harus berpisah. Begitulah yang pernah terjadi.”

Garis milik Roman Tiga Kerajaan dan untuk mengamati pola divergen-konvergen dalam logam cair, para peneliti melarutkan sejumlah kecil logam seperti perak (Ag) dalam logam pelarut titik leleh rendah seperti galium (Ga) dan menyelidiki bagaimana komponen logam berinteraksi dan terpisah. untuk membentuk pola ketika campuran cairan logam (paduan) mengeras.

Mereka menemukan bahwa sistem perak-galium tunggal dapat menghasilkan pola yang berbeda seperti partikel atau struktur seperti bundel dari senyawa Ag2Ga.

Atas: Pola permukaan divergen menyebar dari ‘benih’, bertemu dengan pola konvergen. Bawah: pola bifurkasi berosilasi pada permukaan paduan Ag-Ga yang dipadatkan. (Gambar milik FLEET).

Struktur Ag2Ga individu yang membangun pola kecil, dengan ketebalan mikrometer atau nanometer, puluhan atau ratusan kali lebih tipis dari rambut manusia.

Yang paling mengejutkan, tim mengamati bahwa pola-pola itu membelah dan bersatu secara berulang.

Pembentukan pola adalah fenomena mendasar di alam dan beberapa jenis pola lebih umum daripada yang lain. Di antara semua perilaku pola yang beragam, pembentukan pola divergen, atau bifurkasi, sering terlihat karena pengaturan khusus ini umumnya mendukung konversi atau distribusi energi. Rekannya, pertumbuhan pola konvergen, atau bifurkasi terbalik, lebih jarang ditemui karena bertentangan dengan bifurkasi yang menguntungkan secara energetik.

Menurut para ilmuwan, pertumbuhan divergen dan konvergen siklik yang aneh, yang disebut bifurkasi berosilasi, jarang terjadi dan belum diamati dalam struktur pemadatan sebelum studi baru ini.

Meskipun demikian, mereka mengamati pola bifurkasi berosilasi pada permukaan beberapa paduan cair setelah pemadatan, yang menunjukkan bahwa perilaku kontra-intuitif ini cukup umum untuk pola pemadatan yang terbentuk pada permukaan logam cair.

Analog dengan novel yang didramatisasi, tim menemukan bahwa ketidakstabilan permukaan logam cair juga mendasari munculnya pola bifurkasi berosilasi.

“Pembentukan pola permukaan paduan logam cair adalah topik baru namun menarik. Sifat permukaan atau antarmuka dari proses ini memungkinkan kita untuk lebih memahami dan mengontrol transisi fase fundamental dan pembentukan pola, ”Jianbo Tang, penulis pertama studi tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan media. “Kami akan melanjutkan pekerjaan kami dalam merancang pola dan struktur permukaan kristal menggunakan logam cair untuk memungkinkan aplikasi mutakhir seperti penginderaan plasmonik, elektronik dan optik efisiensi tinggi, dan spektroskopi presisi tinggi.”

Tinggalkan komentar