تم الكشف عن موصلية بلورات البيروفسكايت بتكبير 10 مليون مرة

لأول مرة ، لاحظ الباحثون خطوطًا معدنية في بلورة البيروفسكايت. تكثر البيروفسكايت

مركز الأرض ، وستانات الباريوم (BaSnO3) هوواحدة من هذه البلورات. ومع ذلك ، لم تتم دراسة خصائصه المعدنية على نطاق واسع بسبب انتشار المزيد من المواد الموصلة مثل المعادن أو أشباه الموصلات على الكوكب. تم الاكتشاف باستخدام المجهر الإلكتروني المتقدم للإرسال (TEM) ، وهي تقنية يمكنها إنشاء صور بتكبير يصل إلى 10 ملايين.

"الطبيعة الموصلة كهربائيا ويفضليعني اتجاه عيوب الخط المعدني أنه يمكننا صنع مادة شفافة ، مثل الزجاج ، وفي نفس الوقت موصلة للغاية في الاتجاه ، مثل المعدن. يمكننا الآن أن نجعل النوافذ أو الأنواع الجديدة من الشاشات التي تعمل باللمس شفافة وموصلة للكهرباء في نفس الوقت ".

K. Andre Mkhoyan ، 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.

استخدام الإرسال التحليلي المتقدمالمجهر الإلكتروني (STEM) بتكبير يصل إلى 10 ملايين مرة ، تمكن باحثون من جامعة مينيسوتا من عزل وعرض بنية وتكوين العيب المعدني كخط في بلورة BaSnO3 perovskite.

"لقد لاحظنا بسهولة هذه العيوب في الخطمسح صور المجهر الإلكتروني للإرسال لأغشية BaSnO3 الرقيقة نظرًا لتكوينها الذري الفريد ولم نشاهدها إلا في المنظر العلوي ".

هوانغوي يونغ ، طالب دكتوراه ، 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.