Forskere har observeret metalliske linjer i en perovskitkrystal for første gang. Perovskites bugner af
"Elektrisk ledende natur ogDen foretrukne retningsbestemmelse af disse metalliske linjefejl betyder, at vi kan lave et materiale, der er gennemsigtigt som glas og alligevel meget retningsledende som metal. Nu kan vi gøre vinduer eller nye typer berøringsskærme gennemsigtige og ledende på samme tid.”
K. Andre Mkhoyan, Institut for Kemiteknik og Materialevidenskab, University of Minnesota.
Mangler er almindelige i krystaller ogLineære defekter (den mest almindelige heraf er en dislokation) er en række atomer, der afviger fra den normale rækkefølge. Da forskydningerne har den samme grundlæggende sammensætning som hovedkrystallen, er ændringer i den elektroniske båndstruktur i forskydningskernen på grund af et fald i symmetri og deformation ofte kun forskellige. Forskere var nødt til at se ud over forskydninger for at finde en defekt i en metallinie, hvor sammensætningen af defekten og den resulterende atomstruktur er meget forskellige.
Bruger avanceret analytisk transmissionVed hjælp af elektronmikroskopi (STEM) ved 10 millioner gange forstørrelse var forskere ved University of Minnesota i stand til at isolere og afbilde strukturen og sammensætningen af en metallinjedefekt i en BaSnO3 perovskitkrystal.
"Vi bemærkede let disse lineære defekter påscanning transmission elektronmikroskopi billeder af BaSnO3 tynde film på grund af deres unikke atomare konfiguration, og vi så dem kun fra oven."
Hwanghui Yun, en kandidatstuderende ved Institut for Kemiteknik og Materialevidenskab.
Til denne undersøgelse var BaSnO3-filmenedyrket af molekylær stråleepitaksi - en teknik til fremstilling af krystaller af høj kvalitet - i et laboratorium ved University of Minnesota. Metallinjefejlene observeret i disse BaSnO3-film formeres i retning af filmvækst, hvilket betyder, at forskere potentielt kan kontrollere, hvordan og hvor linjefejl vises, og potentielt designe dem efter behov i berøringsskærme, smarte vinduer og andre fremtidige teknologier. kræver en kombination af gennemsigtighed og ledningsevne.
Perovskitkrystaller indeholder tre elementer ielementær celle. Dette giver det friheden til at foretage strukturelle ændringer såsom krystalets sammensætning og symmetri samt evnen til at bevare forskellige defekter. På grund af de forskellige koordinerings- og bindingsvinkler af atomer i kernen af linjedefekten introduceres nye elektroniske tilstande, og strukturen af det elektroniske bånd ændres lokalt så radikalt, at det omdanner linjedefekten til et metal.
Læs også:
Jorden vil nå en kritisk temperatur om 20 år.
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder.
Den ældste rockkunst i verden blev fundet.
Sundhedsministeriet i Argentina har videregivet data om bivirkningerne hos dem, der modtog Sputnik V.