لاحظ الباحثون الخطوط المعدنية في بلورة البيروفسكايت لأول مرة. تكثر البيروفسكايت فيها
"طبيعة موصلة للكهرباء وإن الاتجاه التفضيلي لعيوب الخطوط المعدنية هذه يعني أنه يمكننا صنع مادة شفافة مثل الزجاج، وفي نفس الوقت موصلة للغاية في الاتجاه، مثل المعدن. والآن يمكننا أن نجعل النوافذ أو الأنواع الجديدة من شاشات اللمس شفافة وموصلة للكهرباء في نفس الوقت."
أندريه مخويان، قسم الهندسة الكيميائية وعلوم المواد، جامعة مينيسوتا.
العيوب شائعة في البلورات ، والعيوب الخطية (أكثرها شيوعًا هي الخلع) هي سلسلة من الذرات التي تنحرف عن الترتيب الطبيعي. نظرًا لأن الاضطرابات لها نفس التركيب العنصري مثل البلورة الرئيسية ، فإن التغييرات في بنية النطاق الإلكتروني في قلب الخلع بسبب انخفاض التماثل والتشوه غالبًا ما تختلف قليلاً فقط. كان على الباحثين أن ينظروا إلى ما هو أبعد من الخلع ليجدوا عيبًا في الخط المعدني ، حيث يكون تكوين العيب والتركيب الذري الناتج مختلفين تمامًا.
باستخدام الإرسال التحليلي المتقدمباستخدام المجهر الإلكتروني (STEM) بتكبير 10 ملايين مرة، تمكن الباحثون في جامعة مينيسوتا من عزل وتصوير بنية وتكوين عيب الخط المعدني في بلورة BaSnO3 البيروفسكايت.
"لقد لاحظنا بسهولة هذه العيوب الخطيةمسح الصور بالمجهر الإلكتروني النافذ للأغشية الرقيقة BaSnO3 نظرًا لتكوينها الذري الفريد، ولم نرها إلا من الأعلى."
هوانغوي يون، طالب دراسات عليا في قسم الهندسة الكيميائية وعلوم المواد.
لهذه الدراسة ، كانت أفلام BaSnO3تمت زراعته بواسطة شعاع جزيئي - تقنية لصنع بلورات عالية الجودة - في مختبر بجامعة مينيسوتا تنتشر عيوب الخط المعدني التي لوحظت في أفلام BaSnO3 في اتجاه نمو الفيلم ، مما يعني أنه يمكن للباحثين التحكم في كيفية ومكان ظهور عيوب الخطوط ، وربما تصميمها حسب الحاجة في الشاشات التي تعمل باللمس والنوافذ الذكية وغيرها من التقنيات المستقبلية. تتطلب مزيجًا من الشفافية والتوصيل.
تحتوي بلورات البيروفسكايت على ثلاثة عناصر فيخلية أولية. يمنحها هذا حرية إجراء تغييرات هيكلية مثل تكوين الكريستال وتماثله ، بالإضافة إلى القدرة على الاحتفاظ بالعيوب المختلفة. نظرًا للزوايا المختلفة للتنسيق والترابط بين الذرات في قلب عيب الخط ، يتم إدخال حالات إلكترونية جديدة ، ويتم تعديل بنية النطاق الإلكتروني محليًا بشكل جذري بحيث يحول عيب الخط إلى معدن.
اقرأ أيضًا:
ستصل الأرض إلى درجة حرارة حرجة في غضون 20 عامًا.
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون.
تم العثور على أقدم فن صخري في العالم.
كشفت وزارة الصحة الأرجنتينية عن بيانات عن الآثار الجانبية لأولئك الذين تلقوا سبوتنيك في.