Οι ερευνητές παρατήρησαν για πρώτη φορά μεταλλικές γραμμές σε κρύσταλλο περοβσκίτη. Οι περοβσκίτες αφθονούν
«Ηλεκτρικά αγώγιμη φύση καιΗ προτιμώμενη κατευθυντικότητα αυτών των ελαττωμάτων της μεταλλικής γραμμής σημαίνει ότι μπορούμε να φτιάξουμε ένα υλικό που είναι διαφανές όπως το γυαλί και ταυτόχρονα πολύ κατευθυντικά αγώγιμο όπως το μέταλλο. Τώρα μπορούμε να κάνουμε παράθυρα ή νέους τύπους οθονών αφής διαφανή και αγώγιμα ταυτόχρονα».
K. Andre Mkhoyan, Τμήμα Χημικής Μηχανικής και Επιστήμης Υλικών, Πανεπιστήμιο της Μινεσότα.
Τα ελαττώματα είναι κοινά στους κρυστάλλους καιΤα γραμμικά ελαττώματα (το πιο συνηθισμένο μεταξύ τους είναι η εξάρθρωση) είναι μια σειρά ατόμων που αποκλίνουν από την κανονική σειρά. Δεδομένου ότι οι εξάρσεις έχουν την ίδια στοιχειακή σύνθεση με τον κύριο κρύσταλλο, οι αλλαγές στη δομή της ηλεκτρονικής ζώνης στον πυρήνα εξάρθρωσης λόγω της μείωσης της συμμετρίας και της παραμόρφωσης συχνά διαφέρουν μόνο ελαφρώς. Οι ερευνητές έπρεπε να κοιτάξουν πέρα από τις εξάρσεις για να βρουν ένα ελάττωμα σε μια μεταλλική γραμμή, όπου η σύνθεση του ελαττώματος και η προκύπτουσα ατομική δομή είναι πολύ διαφορετικές.
Χρήση προηγμένης αναλυτικής μετάδοσηςΧρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (STEM) σε μεγέθυνση 10 εκατομμύρια φορές, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα κατάφεραν να απομονώσουν και να απεικονίσουν τη δομή και τη σύνθεση ενός ελαττώματος μεταλλικής γραμμής σε έναν κρύσταλλο περοβσκίτη BaSnO3.
«Παρατηρήσαμε εύκολα αυτά τα γραμμικά ελαττώματασάρωση εικόνων ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης λεπτών φιλμ BaSnO3 λόγω της μοναδικής ατομικής τους διαμόρφωσης και τα είδαμε μόνο σε κάτοψη."
Hwanghui Yun, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών και Επιστήμης Υλικών.
Για αυτήν τη μελέτη, οι ταινίες BaSnO3 ήτανκαλλιεργείται με επιταξία μοριακής δέσμης - μια τεχνική για την παραγωγή κρυστάλλων υψηλής ποιότητας - σε εργαστήριο του Πανεπιστημίου της Μινεσότα. Τα ελαττώματα της μεταλλικής γραμμής που παρατηρούνται σε αυτές τις ταινίες BaSnO3 διαδίδονται προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης του φιλμ, πράγμα που σημαίνει ότι οι ερευνητές μπορούν ενδεχομένως να ελέγξουν πώς και πού εμφανίζονται ελαττώματα γραμμής και ενδεχομένως να τα σχεδιάσουν όπως απαιτείται σε οθόνες αφής, έξυπνα παράθυρα και άλλες μελλοντικές τεχνολογίες. απαιτούν συνδυασμό διαφάνειας και αγωγιμότητας
Οι κρύσταλλοι Perovskite περιέχουν τρία στοιχείαστοιχειώδες κελί. Αυτό του δίνει την ελευθερία να κάνει δομικές αλλαγές, όπως η σύνθεση και η συμμετρία του κρυστάλλου, καθώς και η ικανότητα συγκράτησης διαφόρων ελαττωμάτων. Λόγω της διαφορετικής γωνίας συντονισμού και σύνδεσης ατόμων στον πυρήνα του ελαττώματος γραμμής, εισάγονται νέες ηλεκτρονικές καταστάσεις και η δομή της ηλεκτρονικής ζώνης τροποποιείται τοπικά τόσο ριζικά ώστε να μετατρέπει το ελάττωμα γραμμής σε μέταλλο.
Διαβάστε επίσης:
Η γη θα φτάσει σε κρίσιμη θερμοκρασία σε 20 χρόνια.
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν.
Βρέθηκε η παλαιότερη ροκ τέχνη στον κόσμο.
Το Υπουργείο Υγείας της Αργεντινής αποκάλυψε στοιχεία σχετικά με τις παρενέργειες σε εκείνους που έλαβαν Sputnik V.