Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Araştırmacılar girdap hareketlerinin kristal örgü dinamiğine etkisini senkrotron X-ışını yayınık saçılması, esnek olmayan nötron saçılması ve ilk ilkelerden moleküler dinamik simülasyonlarıyla inceledi. CsAg₂I₃’te anizotropik bağlanmış iyot atomlarının düşük enerjili enine optik fononlar oluşturduğu belirlendi. Bu modlar, ısı taşıyan titreşimlerin saçılabileceği faz uzayını genişletti.

İyot bölgelerine etki eden kiral simetri işlemlerinden doğan girdap modları, atom kümelerinde iki boyutlu kısa menzilli düzen oluşturdu. Saçılma merkezlerinin çapı yaklaşık iki ilkel hücre ölçeğine ulaştı. Kristal uzun menzilde düzenli kalırken yerel ölçekte oluşan bu dinamik düzen, fononların kesintisiz ilerlemesini bozdu ve ısı akışını büyük ölçüde yavaşlattı.

Tek kristal CsAg₂I₃ için ölçülen 0,08 W/m·K değeri oda sıcaklığında olağanüstü düşük bir ısıl iletkenliğe karşılık geliyor. Sonuç, gözenekli ya da amorf bir yalıtkan yerine düzenli kristalde elde edildi. Bununla birlikte mekanik dayanım, kimyasal kararlılık, sıcaklık aralığı, üretilebilirlik ve cihazlara entegrasyon gibi özellikler yalnızca düşük iletkenlik değerinden çıkarılamaz.

Çalışma Çin, Hong Kong, Japonya ve Birleşik Krallık’taki büyük X-ışını ve nötron tesislerinin katkısıyla yürütüldü ve çeşitli kamu araştırma fonlarıyla desteklendi. Girdap fononlarının başka anizotropik kristallerde tasarlanabilmesi, atık ısı yönetimi ve termoelektrik uygulamalarda yeni malzemeler doğurabilir. Pratik kullanım için daha dayanıklı bileşiklerde aynı mekanizmanın tekrarlanması ve ölçeklenebilir sentez yollarının geliştirilmesi gerekiyor.

Kaynak : https://www.nature.com/articles/s41467-026-76794-9