Los investigadores han observado líneas metálicas en un cristal de perovskita por primera vez.en
"La naturaleza conductora de electricidad y la dirección preferida de estos defectos lineales metálicos significa que podemos hacer un material quetransparente como el vidrio y al mismo tiempo muy direccionalmente conductor como el metal.Ahora podemos hacer que las ventanas o los nuevos tipos de pantallas táctiles sean transparentes y conductoras al mismo tiempo".
K. André Mhoyan, Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de los Materiales, Universidad de Minnesota.
Los defectos son comunes en los cristales yLos defectos lineales (el más común de los cuales es una dislocación) son una serie de átomos que se desvían del orden normal. Dado que las dislocaciones tienen la misma composición elemental que el cristal principal, los cambios en la estructura de la banda electrónica en el núcleo de la dislocación debido a una disminución en la simetría y la deformación a menudo difieren solo ligeramente. Los investigadores tuvieron que mirar más allá de las dislocaciones para encontrar un defecto en una línea de metal, donde la composición del defecto y la estructura atómica resultante son muy diferentes.
Utilizando microscopía electrónica de transmisión analítica avanzada (STEM) con un aumento de 10 millones de veces, los investigadores de la Universidad de Minnesota pudieron aislar y mapear la estructura y composición del defecto metálico como una línea en un cristal de perovskita de BaSnO3.
"Detectamos fácilmente estos defectos lineales en imágenes de películas delgadas de BaSnO3 obtenidas por microscopía electrónica de transmisión de barrido debido a su configuración atómica única, y solo los vimos en una vista de arriba hacia abajo".
Hwanghui Yong, estudiante de doctorado, Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de los Materiales.
Para este estudio, las películas de BaSnO3 fueroncultivado por epitaxia de haz molecular, una técnica para fabricar cristales de alta calidad, en un laboratorio de la Universidad de Minnesota. Los defectos de la línea de metal observados en estas películas de BaSnO3 se propagan en la dirección del crecimiento de la película, lo que significa que los investigadores pueden controlar potencialmente cómo y dónde aparecen los defectos de línea y diseñarlos según sea necesario en pantallas táctiles, ventanas inteligentes y otras tecnologías futuras. requiriendo una combinación de transparencia y conductividad.
Los cristales de perovskita contienen tres elementos encelda elemental. Esto le da la libertad de realizar cambios estructurales como la composición y la simetría de los cristales, así como la capacidad de retener varios defectos. Debido a los diferentes ángulos de coordinación y enlace de los átomos en el núcleo del defecto de línea, se introducen nuevos estados electrónicos y la estructura de la banda electrónica se modifica localmente de manera tan radical que transforma el defecto de línea en un metal.
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