Điều đặc biệt là toàn bộ nghiên cứu được thực hiện tại Việt Nam, dựa hoàn toàn vào nội lực, thiết bị và trí lực của đội ngũ nhà khoa học của Đại học Bách khoa Hà Nội. Điều này minh chứng sống động cho năng lực tự chủ và độc lập ngày càng mạnh mẽ của nền khoa học nước nhà. Chia sẻ về hành trình không ít lần đối diện với hoài nghi và áp lực công bố, PGS, TS Lê Văn Lịch thẳng thắn nói: “Chúng tôi từng phân vân có nên tiếp tục theo đuổi một hướng đi ít người dấn bước hay rẽ sang những chủ đề “hot” hơn. Nhưng chính niềm tin vào những tính chất vật lý chưa được khám phá trong vật liệu đang nghiên cứu đã giữ chúng tôi ở lại và kiên trì đi đến cùng”.

PGS, TS Lê Văn Lịch (giữa) và các sinh viên Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội.  

Xuất phát từ xu hướng nghiên cứu sau Giải Nobel Vật lý 2016 về các pha tô-pô của vật chất, nhóm lựa chọn tiếp cận lĩnh vực vật liệu sắt điện, một lĩnh vực đầy tiềm năng nhưng thách thức vì tính chất vật lý phức tạp. Năm 2020, một công trình trên Nature Materials chỉ ra sự tồn tại của cấu trúc phân cực dạng Meron trong màng mỏng sắt điện, tuy nhiên các Meron này lại xuất hiện ngẫu nhiên và không thể điều khiển. Từ đó, nhóm nghiên cứu đặt ra hai câu hỏi trọng yếu: Làm thế nào để định vị Meron tại vị trí mong muốn và liệu có thể kiểm soát được chúng?

Ý tưởng được nhóm triển khai từ năm 2017 khi PGS, TS Lê Văn Lịch bắt đầu công tác tại Đại học Bách khoa Hà Nội. Tách khỏi nền tảng cũ tại Đại học Kyoto, ông bắt đầu xây dựng hướng nghiên cứu độc lập, với nguồn cảm hứng từ những công bố quốc tế, nhưng chưa giải thích rõ các cơ chế nền tảng. Hơn một năm sau, nhóm phát triển mô hình mô phỏng số và đạt được những kết quả tương thích cao với thực nghiệm. Dù chưa tạo tiếng vang ngay từ đầu, đây chính là nền móng cho các bước đột phá sau này, dẫn tới công trình vừa được công bố trên Nano Letters.

Vật liệu sắt điện hiện diện trong đời sống từ bật lửa, cảm biến điện tử đến máy ảnh và RAM máy tính, tất cả nhờ đặc tính phân cực điện tự phát. Cấu trúc Meron, nơi các phân cực tổ chức thành vòng xoáy phức tạp, mở ra tiềm năng đột phá về lưu trữ mật độ cao, độ ổn định lớn và khả năng phản ứng nhanh với tác nhân điều khiển-điều cực kỳ quan trọng với các thiết bị điện tử thế hệ mới.

Khả năng kiểm soát các cấu trúc phân cực tô-pô không chỉ mang giá trị học thuật mà còn đặt nền móng cho các công nghệ vật liệu chức năng tiên tiến trong tương lai. PGS, TS Lê Văn Lịch chia sẻ: “Trước đây đã có nhà khoa học Việt Nam công bố trên Nano Letters, nhưng điểm khác biệt ở công trình này là toàn bộ quá trình, từ ý tưởng, mô phỏng đến phân tích đều được thực hiện hoàn toàn tại Đại học Bách khoa Hà Nội, không nhờ phòng thí nghiệm quốc tế”.

Đây không chỉ là thành tựu cá nhân mà còn cho thấy khoa học Việt Nam đang dần tiệm cận chuẩn quốc tế, cả về tư duy lẫn phương pháp. Với các cơ chế tài chính và chính sách hỗ trợ phù hợp, Việt Nam hoàn toàn có thể bứt phá trong lĩnh vực khoa học-công nghệ. Những đầu tư đúng hướng không chỉ giúp các nhóm nghiên cứu vươn xa mà còn đóng góp vào phát triển bền vững quốc gia.

Bài và ảnh: GIA HÂN

* Mời bạn đọc vào chuyên mục Giáo dục Khoa học xem các tin, bài liên quan.