Perovskīta kristālu vadītspēja atklājās ar palielinājumu 10 miljonus reižu

Pētnieki pirmo reizi ir novērojuši metāla līnijas perovskīta kristālā. Perovskītu ir daudz

Zemes centrs, un bārija stannāts (BaSnO3) irviens no šiem kristāliem. Tomēr tā metāliskās īpašības nav plaši pētītas, jo uz planētas dominē vairāk vadoši materiāli, piemēram, metāli vai pusvadītāji. Atklājums tika veikts, izmantojot progresīvu transmisijas elektronu mikroskopiju (TEM), kas var radīt attēlus ar palielinājumu līdz 10 miljoniem.

"Elektrivadoša rakstura unŠo metālisko līniju defektu priekšroka nozīmē, ka mēs varam izgatavot materiālu, kas ir caurspīdīgs kā stikls un tomēr ļoti vadošs kā metāls. Tagad mēs varam padarīt logus vai jauna veida skārienekrānus vienlaikus caurspīdīgus un vadošus.

K. Andre Mkhoyan, Ķīmiskās inženierijas un materiālu zinātnes nodaļa, Minesotas Universitāte.

Defekti ir bieži sastopami kristālos, unLineārie defekti (no kuriem visbiežāk ir dislokācija) ir atomu virkne, kas atšķiras no parastās kārtības. Tā kā dislokācijām ir tāds pats elementu sastāvs kā galvenajam kristālam, izmaiņas dislokācijas kodolā esošajā elektroniskās joslas struktūrā simetrijas un deformācijas samazināšanās dēļ bieži vien atšķiras tikai nedaudz. Pētniekiem nācās meklēt ārpus dislokācijām, lai atrastu defektu metāla līnijā, kur defekta sastāvs un tā rezultātā iegūtā atomu struktūra ir ļoti atšķirīga.

Izmantojot uzlaboto analītisko pārraidiIzmantojot elektronu mikroskopiju (STEM) ar 10 miljonus reižu palielinājumu, Minesotas universitātes pētnieki spēja izolēt un attēlot BaSnO3 perovskīta kristāla metāla līnijas defekta struktūru un sastāvu.

"Mēs viegli pamanījām šos lineāros defektusskenēšanas transmisijas elektronu mikroskopijas attēli no BaSnO3 plānām kārtiņām to unikālās atomu konfigurācijas dēļ, un mēs tos redzējām tikai augšskatā."

Hwanghui Yun, Ķīmijas inženierijas un materiālu zinātnes katedras absolvents.

Šajā pētījumā BaSnO3 filmas bijako Minesotas universitātes laboratorijā audzē molekulāro staru epitaksija - augstas kvalitātes kristālu izgatavošanas paņēmiens. Metāla līnijas defekti, kas novēroti šajās BaSnO3 filmās, izplatās filmu augšanas virzienā, kas nozīmē, ka pētnieki potenciāli var kontrolēt, kā un kur parādās līnijas defekti, un, iespējams, tos var noformēt skārienekrānos, viedajos logos un citās nākotnes tehnoloģijās. nepieciešama pārredzamības un vadītspējas kombinācija.

Perovskīta kristāli satur trīs elementuselementārā šūna. Tas dod tai brīvību veikt strukturālas izmaiņas, piemēram, kristāla sastāvu un simetriju, kā arī spēju saglabāt dažādus defektus. Sakarā ar atomu atšķirīgajiem koordinācijas un saistīšanās leņķiem līnijas defekta kodolā tiek ieviesti jauni elektroniskie stāvokļi, un elektroniskās joslas struktūra lokāli tiek modificēta tik radikāli, ka tā pārveido līnijas defektu par metālu.

Lasīt arī:

Zeme kritisko temperatūru sasniegs pēc 20 gadiem.

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs.

Tika atrasta vecākā rokmāksla pasaulē.

Argentīnas Veselības ministrija atklāja datus par blakusparādībām tiem, kas saņēma Sputnik V.