ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດວັດສະດຸໂດຍຜ່ານການທົດລອງຮ່ວມກັນແລະວິທີການທິດສະດີ

** ຫົວຂໍ້: ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໂດຍຜ່ານການທົດລອງຮ່ວມກັນແລະວິທີການທິດສະດີ **

ໃນການສຶກສາພື້ນຖານທີ່ຈັດພີມມາບໍ່ດົນມານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປະສົມປະສານສົບຜົນສໍາເລັດວິທີການທົດລອງແລະທິດສະດີເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມເຂົ້າໃຈເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າ. ວິທີການນະວັດຕະກໍານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາຂອງວັດສະດຸເທົ່ານັ້ນແຕ່ຍັງປູທາງໄປສູ່ການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ໃນດ້ານຕ່າງໆ, ລວມທັງເອເລັກໂຕຣນິກ, ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະ nanotechnology.

ທີມງານຄົ້ນຄວ້າ, ປະກອບດ້ວຍນັກຟິສິກ, ນັກເຄມີ, ແລະນັກວິທະຍາສາດວັດສະດຸ, ໄດ້ເລີ່ມໂຄງການນີ້ໂດຍມີເປົ້າຫມາຍທີ່ຈະແກ້ໄຂປະຕິສໍາພັນທີ່ຊັບຊ້ອນທີ່ຄຸ້ມຄອງຄຸນສົມບັດວັດສະດຸໃນລະດັບປະລໍາມະນູແລະໂມເລກຸນ. ໂດຍການລວມເອົາຂໍ້ມູນການທົດລອງກັບຕົວແບບທິດສະດີ, ນັກຄົ້ນຄວ້າມີຈຸດປະສົງເພື່ອສ້າງກອບທີ່ສົມບູນແບບທີ່ສາມາດຄາດຄະເນວິທີການປະຕິບັດຕົວຂອງວັດສະດຸພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຫນຶ່ງໃນຈຸດເດັ່ນທີ່ສໍາຄັນຂອງການສຶກສາແມ່ນການສືບສວນຂອງປະເພດໃຫມ່ຂອງວັດສະດຸທີ່ເອີ້ນວ່າວັດສະດຸສອງມິຕິ (2D). ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງລວມມີ graphene ແລະ transition metal dichalcogenides, ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງເອເລັກໂຕຣນິກ, optical, ແລະກົນຈັກທີ່ເປັນເອກະລັກ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບກົນໄກພື້ນຖານທີ່ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍ.

ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ໃຊ້ການປະສົມປະສານຂອງເຕັກນິກການທົດລອງຂັ້ນສູງ, ເຊັ່ນ: ກ້ອງຈຸລະທັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະລໍາມະນູ (AFM) ແລະ Raman spectroscopy, ຄຽງຄູ່ກັບວິທີການຄໍານວນເຊັ່ນທິດສະດີການທໍາງານຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນ (DFT). ວິທີການຄູ່ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຂົາສັງເກດເຫັນພຶດຕິກໍາຂອງວັດສະດຸໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງໃນຂະນະທີ່ພ້ອມກັນກວດສອບການຄາດຄະເນທາງທິດສະດີຂອງເຂົາເຈົ້າ.

ໄລຍະທົດລອງກ່ຽວຂ້ອງກັບການສັງເຄາະຕົວຢ່າງຄຸນນະພາບສູງຂອງວັດສະດຸ 2D ແລະເຮັດໃຫ້ພວກມັນຖືກກະຕຸ້ນຈາກພາຍນອກຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ທີມງານໄດ້ບັນທຶກຄໍາຕອບຂອງວັດສະດຸຢ່າງພິຖີພິຖັນ, ເຊິ່ງໄດ້ສະຫນອງຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າສໍາລັບການປັບຕົວແບບທິດສະດີຂອງພວກເຂົາ.

ໃນດ້ານທິດສະດີ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາການຈໍາລອງທີ່ຊັບຊ້ອນທີ່ກວມເອົາການພົວພັນລະຫວ່າງປະລໍາມະນູແລະອິດທິພົນຂອງປັດໃຈພາຍນອກ. ໂດຍການປຽບທຽບຜົນໄດ້ຮັບຈາກການຈໍາລອງຂອງພວກເຂົາກັບຂໍ້ມູນການທົດລອງ, ພວກເຂົາສາມາດກໍານົດຄວາມແຕກຕ່າງແລະປັບປຸງແບບຈໍາລອງຂອງພວກເຂົາຕື່ມອີກ. ຂະບວນການຊ້ໍາຊ້ອນນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄາດຄະເນຂອງພວກເຂົາເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຫຼັກການພື້ນຖານໃນການຄຸ້ມຄອງພຶດຕິກໍາວັດສະດຸ.

ຫນຶ່ງໃນການຄົ້ນພົບທີ່ສໍາຄັນຂອງການສຶກສາແມ່ນການຄົ້ນພົບການຫັນປ່ຽນໄລຍະທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກກ່ອນຫນ້ານີ້ໃນຫນຶ່ງໃນວັດສະດຸ 2D. ການຫັນປ່ຽນໄລຍະນີ້, ເຊິ່ງເກີດຂື້ນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະເພາະ, ປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດເອເລັກໂຕຣນິກຂອງວັດສະດຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ນັກຄົ້ນຄວ້າເຊື່ອວ່າການຄົ້ນພົບນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກໃຫມ່ທີ່ນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບ.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ວິທີການຮ່ວມກັນໄດ້ອະນຸຍາດໃຫ້ທີມງານຄົ້ນຫາທ່າແຮງຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈວິທີການອຸປະກອນການພົວພັນກັບ ions ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະການໄຫຼອອກ, ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດສະເຫນີການດັດແປງທີ່ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຄວາມສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟແລະ supercapacitors.

ຜົນສະທ້ອນຂອງການຄົ້ນຄວ້ານີ້ຂະຫຍາຍອອກໄປນອກເຫນືອການຄົ້ນພົບທັນທີ. ການປະສົມປະສານສົບຜົນສໍາເລັດຂອງວິທີການທົດລອງແລະທິດສະດີເປັນຕົວແບບສໍາລັບການສຶກສາໃນອະນາຄົດໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ. ໂດຍການຊຸກຍູ້ການຮ່ວມມືລະຫວ່າງນັກທົດລອງແລະນັກທິດສະດີ, ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດເລັ່ງການຄົ້ນພົບວັດສະດຸໃຫມ່ແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບຄຸນສົມບັດຂອງພວກເຂົາສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ.

ນອກເຫນືອໄປຈາກການປະກອບສ່ວນທາງວິທະຍາສາດຂອງມັນ, ການສຶກສາໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມສໍາຄັນຂອງການຮ່ວມມືລະຫວ່າງວິຊາການໃນການແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສັບສົນໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເນັ້ນຫນັກວ່າການປະສົມປະສານລະຫວ່າງຄວາມຊໍານານໃນຂະແຫນງການທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການຂັບລົດນະວັດກໍາແລະເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າ.

ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າຍັງສືບຕໍ່ເຕີບໂຕ, ໂດຍສະເພາະໃນແງ່ຂອງການແກ້ໄຂພະລັງງານແບບຍືນຍົງແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກໃນຍຸກຕໍ່ໄປ, ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການຄົ້ນຄວ້ານີ້ຈະເປັນມູນຄ່າທີ່ບໍ່ມີຄ່າ. ຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງວັດສະດຸຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນແລະນັກອອກແບບສາມາດສ້າງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ສັງຄົມໂດຍລວມ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, ວິທີການທົດລອງ ແລະທິດສະດີຮ່ວມກັນທີ່ນຳໃຊ້ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງບາດກ້າວອັນສຳຄັນໃນຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດວັດສະດຸ. ໂດຍການເຊື່ອມໂຍງຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງທິດສະດີແລະການປະຕິບັດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າບໍ່ພຽງແຕ່ເປີດເຜີຍປະກົດການໃຫມ່, ແຕ່ຍັງວາງພື້ນຖານສໍາລັບຄວາມກ້າວຫນ້າໃນອະນາຄົດຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸ. ໃນຂະນະທີ່ຂະແຫນງການນີ້ສືບຕໍ່ພັດທະນາ, ທ່າແຮງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ນະວັດຕະກໍາແລະເຕັກໂນໂລຢີຍັງຄົງກວ້າງຂວາງ, ສັນຍາອະນາຄົດທີ່ສົດໃສແລະຍືນຍົງກວ່າ.