Perovskito kristalų laidumas atsiskleidė padidinus 10 milijonų kartų

Tyrėjai pirmą kartą pastebėjo metalines linijas perovskito kristale. Perovskitų gausu

Žemės centras, o bario stanatas (BaSnO3) yravienas iš šių kristalų. Tačiau jo metalinės savybės nebuvo plačiai ištirtos dėl laidžiesnių medžiagų, tokių kaip metalai ar puslaidininkiai, dominavimo planetoje. Šis atradimas buvo atliktas naudojant pažangią perdavimo elektronų mikroskopiją (TEM), techniką, kuri gali sukurti vaizdus, ​​​​kuriuos padidinimas siekia iki 10 mln.

„Elektrai laidžios prigimties irPirmenybinis šių metalinių linijų defektų kryptingumas reiškia, kad galime pagaminti medžiagą, kuri yra skaidri kaip stiklas ir tuo pačiu metu labai laidi, kaip metalas. Dabar galime padaryti langus arba naujų tipų jutiklinius ekranus skaidrius ir tuo pačiu metu laidius.

K. Andre Mkhoyan, Minesotos universiteto Chemijos inžinerijos ir medžiagų mokslo katedra.

Defektai būdingi kristalams irTiesiniai defektai (dažniausiai pasitaikantys yra dislokacija) yra atomų serija, nukrypstanti nuo įprastos tvarkos. Kadangi dislokacijos elementų sudėtis yra tokia pati kaip pagrindinio kristalo, elektroninės juostos struktūros pokyčiai dislokacijos šerdyje dėl simetrijos ir deformacijos sumažėjimo dažnai skiriasi tik nežymiai. Tyrėjai turėjo pažvelgti ne tik į išnirimus, kad rastų defektą metalinėje linijoje, kur defekto sudėtis ir dėl to susidaranti atominė struktūra labai skiriasi.

Naudojant pažangų analitinį perdavimąNaudodami elektroninę mikroskopiją (STEM) 10 milijonų kartų padidindami, Minesotos universiteto mokslininkai sugebėjo išskirti ir atvaizduoti metalinės linijos defekto struktūrą ir sudėtį BaSnO3 perovskito kristale.

„Mes lengvai pastebėjome šiuos linijinius defektusNuskaitymo perdavimo elektronų mikroskopiniai BaSnO3 plonų plėvelių vaizdai dėl jų unikalios atominės konfigūracijos, ir mes matėme juos tik iš viršaus.

Hwanghui Yun, Chemijos inžinerijos ir medžiagų mokslo katedros magistrantas.

Šiame tyrime BaSnO3 plėvelės buvoišaugo molekulinės spindulio epitaksija - aukštos kokybės kristalų gamybos technika - Minesotos universiteto laboratorijoje. Metalo linijos defektai, pastebėti šiuose „BaSnO3“ filmuose, plinta plėvelės augimo kryptimi, o tai reiškia, kad tyrėjai gali potencialiai kontroliuoti, kaip ir kur atsiranda linijos defektai, ir potencialiai juos suprojektuoti jutikliniuose ekranuose, išmaniuosiuose languose ir kitose ateities technologijose. reikalaujantis skaidrumo ir laidumo derinio.

Perovskito kristaluose yra trys elementaielementarioji ląstelė. Tai suteikia jai laisvę atlikti struktūrinius pakeitimus, tokius kaip kristalo sudėtis ir simetrija, taip pat galimybę išlaikyti įvairius defektus. Dėl skirtingo atomų koordinavimo ir sujungimo kampų linijos defekto šerdyje įvedamos naujos elektroninės būsenos, o elektroninės juostos struktūra lokaliai modifikuojama taip radikaliai, kad ji transformuoja linijos defektą į metalą.

Taip pat skaitykite:

Žemė pasieks kritinę temperatūrą per 20 metų.

Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams.

Buvo rastas seniausias roko menas pasaulyje.

Argentinos sveikatos ministerija atskleidė duomenis apie šalutinį poveikį tiems, kurie vartojo „Sputnik V“.