Due studenti universitari dello Yale-NUS College fanno parte di un gruppo di ricerca che ha concluso che due diversi modelli matematici, che descrivono lo stesso fenomeno fisico, sono sostanzialmente equivalenti. La scoperta potrebbe avere implicazioni per la ricerca futura sulla magnetoresistenza e le sue applicazioni pratiche in un'ampia gamma di dispositivi elettronici. Dopo aver implementato i due diversi modelli di magnetoresistenza come simulazioni al computer, Lai Ying Tong, 21, e Silvia Lara, 22, scoperto che le due simulazioni hanno prodotto risultati simili in condizioni identiche. La magnetoresistenza è un fenomeno fisico in cui la resistività elettrica di un materiale cambia quando sottoposto a un campo magnetico. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista peer-reviewed Revisione fisica B nel dicembre 2017.
I due studenti universitari di Yale-NUS hanno lavorato al progetto sotto la guida del Professore Associato Shaffique Adam dello Yale-NUS College e del Dipartimento di Fisica della Facoltà di Scienze della National University of Singapore (NUS), e Professore Associato Meera Parish della Monash University. Erano guidati da Navneeth Ramakrishnan, uno studente di Master presso il Dipartimento di Fisica della Facoltà di Scienze NUS e Centro NUS per i materiali 2D avanzati, che hanno controllato i loro risultati e scritto il documento. I risultati hanno fornito un quadro teorico unificato per comprendere un fenomeno noto come "magnetoresistenza lineare insaturante", così come chiare previsioni su come manipolare l'effetto. Prima della loro ricerca, sono stati proposti due modelli matematici teorici separati per descrivere come funziona il fenomeno:il modello Random Resistance Network (RRN) e il modello Effective Medium Theory (EMT). Gli empiristi che esplorano la magnetoresistenza generalmente fanno riferimento a uno di questi due modelli per contestualizzare i loro esperimenti, ma non forniscono un confronto dettagliato tra le teorie ei loro risultati sperimentali. Quest'ultima scoperta non solo unifica le due teorie esistenti, ma convalida anche che queste teorie sono descrizioni accurate che corrispondono ai dati sperimentali.
I risultati hanno un impatto diretto sulla ricerca futura sulla magnetoresistenza, che ha applicazioni pratiche in una vasta gamma di dispositivi elettronici, come sensori di velocità, cellulari, lavatrici, e laptop. I principi della magnetoresistenza sono attualmente utilizzati nella memorizzazione della memoria magnetica nei dischi rigidi, e alcune aziende mirano a produrre magnetometri sensibili - dispositivi che misurano i campi magnetici - che possano funzionare a temperatura ambiente. Si tratta di un'industria da miliardi di dollari che supporta applicazioni in molti aspetti della vita quotidiana, dagli avvisi di collisione automobilistica al rilevamento dell'esaurimento dei semafori.
La signora Lai e la signora Lara hanno iniziato questa ricerca come progetto di ricerca estivo nel loro primo anno di istruzione universitaria, sotto la guida di Assoc Prof Adam, che è anche con il Center for Advanced 2D Materials presso NUS. Assoc Prof Adam ha evidenziato il ruolo di entrambi gli studenti nella ricerca, notando che hanno esaminato la letteratura esistente, implementato i modelli matematici nell'ambiente software standard del settore MATLAB, oltre ad aver eseguito le simulazioni e le successive analisi. Gli studenti hanno inoltre presentato i risultati della ricerca a conferenze internazionali, come l'American Physical Society March Meeting 2017.
Yale-NUS College ha finanziato gli studenti universitari per lavorare su questo progetto. "Questo livello di impegno universitario, non solo nella ricerca, ma nel dare forma alla direzione del lavoro è estremamente raro. A Yale-NUS, gli studenti di scienze sono in grado di partecipare attivamente a tale ricerca molto presto nella loro esperienza di apprendimento, " ha detto Assoc Prof Adam.
