Los físicos computacionales han desarrollado un método novedoso que revela con precisión cómo los vórtices eléctricos afectan las propiedades electrónicas de los materiales que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. incluyendo teléfonos móviles y sonar militar.

Zhigang Gui, estudiante de doctorado en física en la Universidad de Arkansas, y Laurent Bellaiche, Profesor Distinguido de Física en la U of A, junto con Lin-Wang Wang en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, publicó sus hallazgos en Nano letras , una revista de la American Chemical Society.

Gui usó supercomputadoras en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para realizar cálculos a gran escala para determinar las propiedades eléctricas de los vórtices eléctricos en materiales ferroeléctricos, que generan un campo eléctrico cuando su forma cambia.

Un vórtice eléctrico ocurre cuando los dipolos eléctricos se organizan en un movimiento de remolino inusual, Dijo Bellaiche. En este sistema ferroeléctrico, los vórtices eléctricos se crean y determinan por la temperatura del material, Dijo Bellaiche.

Las simulaciones también revelaron que la existencia de un vórtice eléctrico aumenta la banda prohibida, el factor principal que determina la conductividad de un material, en este material. que ofrece una visión del controvertido tema sobre el origen de la conductividad de los vórtices eléctricos.

"Al cambiar la temperatura, cambiamos la alineación de la banda, "Dijo Gui." Imagina tener el mismo sistema con dos alineaciones de banda diferentes, lo que puede dar lugar a diferentes aplicaciones. Al bajar la temperatura, nuestros sistemas pueden transformarse a partir de una alineación de banda de Tipo I, que favorece los dispositivos emisores de luz, a una alineación de banda de Tipo II, lo que favorece a los sensores en las industrias de semiconductores ".