Yöntemin basitliği kadar etkisi de büyük: Araştırma, daha önce sentezlenmesi imkânsız kabul edilen birçok malzemenin kapısını aralayabilir.
Çalışma, beş veya daha fazla metal içeren ve enerji depolama, elektronik ile koruyucu kaplamalar için kritik öneme sahip yüksek-entegrasyonlu oksitler (HEO) üzerine odaklanıyor. Bulgular, Nature Communications dergisinde yayımlandı.
Araştırmayı yürüten Saeed Almishal, tüp fırında oksijenin dikkatle azaltılması sayesinde mangan ve demirin, normal atmosferde stabil olmayan bir yapıda kararlı hâle getirildiğini belirtti.
Bu yaklaşım sayesinde araştırmacılar, daha önce imkânsız kabul edilen kaya tuzu yapısına sahip malzemeleri sentezledi.
Almishal ilk başarıyı J52 olarak adlandırdığı, beş metal içeren bileşikte elde etti. Ardından yeni geliştirilen makine öğrenimi araçlarını kullanarak saniyeler içinde binlerce metal birleşimini taradı ve altı yeni kararlı HEO bileşimi daha belirledi.
Sonuç olarak ekip, lisans öğrencilerinin desteğiyle tamamı yeni yedi farklı seramik pelet üretmeyi başardı.
Sentez sırasında yapılan şey aslında mangan ve demiri 2+ oksidasyon durumunda tutmak. Normal oksijen seviyelerinde bu elementler daha fazla oksijen bağlayarak kararsız hâle geliyor.
Araştırmacılar oksijeni sınırlayınca malzemenin bağlayabileceği oksijen miktarı azaldı,
Böylece malzeme stabil kaya tuzu yapısında kaldı.
Bilim insanları buna “elementleri zorla stabilize etmek” şeklinde tanımlıyor.
Almishal, mangan ve demirin istenilen oksidasyon durumunda olup olmadığını doğrulamak için Virginia Tech ekibiyle çalıştı. Gelişmiş X-ışını soğurma teknikleri ile atomik yapı analiz edilerek malzemelerin başarıyla stabilize edildiği doğrulandı.
