Provodljivost kristala perovskita otkrivena je pri 10 milijuna puta povećanju

Istraživači su po prvi put opazili metalne linije u kristalu perovskita. Perovskita ima u izobilju

središte Zemlje, a barijev stanat (BaSnO3) jejedan od ovih kristala. Međutim, njegova metalna svojstva nisu naširoko proučavana zbog dominacije vodljivijih materijala poput metala ili poluvodiča na planetu. Do otkrića je došlo korištenjem napredne transmisijske elektronske mikroskopije (TEM), tehnike koja može proizvesti slike povećanja do 10 milijuna.

"Električno vodljiva priroda iPreferencijalna usmjerenost ovih defekata metalne linije znači da možemo napraviti materijal koji je proziran poput stakla, au isto vrijeme vrlo visoko vodljiv u smjeru, poput metala. Sada možemo učiniti prozore ili nove vrste zaslona osjetljivih na dodir prozirnim i vodljivim u isto vrijeme.”

K. Andre Mkhoyan, Odjel za kemijsko inženjerstvo i znanost o materijalima, Sveučilište Minnesota.

Defekti su česti u kristalima, iLinearni nedostaci (najčešći među njima je dislokacija) niz su atoma koji odstupaju od normalnog poretka. Budući da dislokacije imaju isti elementarni sastav kao i glavni kristal, promjene u strukturi elektroničkog pojasa u jezgri dislokacije uslijed smanjenja simetrije i deformacije često se razlikuju samo neznatno. Istraživači su morali pogledati dalje od dislokacija kako bi pronašli defekt u metalnoj liniji, gdje se sastav defekta i rezultirajuća atomska struktura vrlo razlikuju.

Korištenje naprednog analitičkog prijenosaKoristeći elektronsku mikroskopiju (STEM) pri povećanju od 10 milijuna puta, istraživači sa Sveučilišta u Minnesoti uspjeli su izolirati i prikazati strukturu i sastav defekta metalne linije u kristalu perovskita BaSnO3.

“Lako smo uočili ove linearne nedostatke naslike tankih slojeva BaSnO3 dobivene skeniranjem prijenosne elektronske mikroskopije zbog njihove jedinstvene atomske konfiguracije, a vidjeli smo ih samo u pogledu odozgo."

Hwanghui Yun, student diplomskog studija na Odsjeku za kemijsko inženjerstvo i znanost o materijalima.

Za ovu su studiju filmovi BaSnO3 biliuzgojena molekularnom epitaksijom - tehnikom izrade visokokvalitetnih kristala - u laboratoriju na Sveučilištu Minnesota. Defekti metalnih linija uočeni u ovim filmovima BaSnO3 šire se u smjeru rasta filma, što znači da istraživači mogu potencijalno kontrolirati kako i gdje se pojavljuju defekti crta i potencijalno ih dizajnirati prema potrebi na dodirnim zaslonima, pametnim prozorima i drugim budućim tehnologijama. koja zahtijeva kombinaciju prozirnosti i vodljivosti.

Kristali perovskita sadrže tri elementa uelementarna stanica. To mu daje slobodu da vrši strukturne promjene poput sastava i simetrije kristala, kao i sposobnost zadržavanja različitih nedostataka. Zbog različitih koordinacijskih i kutova povezivanja atoma u jezgri linijskog defekta, uvode se nova elektronička stanja, a struktura elektroničkog pojasa je lokalno tako izmijenjena tako radikalno da transformira linijski defekt u metal.

Pročitajte i:

Zemlja će za 20 godina doseći kritičnu temperaturu.

Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi.

Pronađena je najstarija rock umjetnost na svijetu.

Ministarstvo zdravlja Argentine otkrilo je podatke o nuspojavama onih koji su primili Sputnik V.