Perovskite kristal iletkenliği 10 milyon kat büyütmede ortaya çıktı

Araştırmacılar ilk kez bir perovskit kristalinde metalik çizgiler gözlemlediler. Perovskitler bol miktarda bulunur

Dünyanın merkezi ve baryum stannat (BaSnO3)bu kristallerden biri. Bununla birlikte, gezegende metaller veya yarı iletkenler gibi daha iletken malzemelerin baskınlığı nedeniyle metalik özellikleri geniş çapta araştırılmamıştır. Keşif, 10 milyona kadar büyütme oranlarında görüntüler üretebilen bir teknik olan gelişmiş transmisyon elektron mikroskobu (TEM) kullanılarak yapıldı.

"Elektriksel olarak iletken doğa veBu metalik çizgi kusurlarının tercihli yönelimi, cam gibi şeffaf ve yine de metal gibi çok yönlü iletken bir malzeme yapabileceğimiz anlamına gelir. Artık pencereleri veya yeni tip dokunmatik ekranları aynı anda şeffaf ve iletken hale getirebiliyoruz.”

K. Andre Mkhoyan, Kimya Mühendisliği ve Malzeme Bilimi Bölümü, Minnesota Üniversitesi.

Kristallerde kusurlar yaygındır veDoğrusal kusurlar (en yaygın olanı dislokasyondur), normal düzenden sapan bir dizi atomdur. Dislokasyonlar ana kristal ile aynı temel bileşime sahip olduğundan, dislokasyonun çekirdeğindeki elektronik bant yapısındaki değişiklikler, simetrinin azalması ve deformasyon nedeniyle genellikle çok az farklılık gösterir. Araştırmacılar, kusurun bileşiminin ve ortaya çıkan atomik yapının çok farklı olduğu bir metal hatta bir kusur bulmak için dislokasyonların ötesine bakmak zorunda kaldı.

Gelişmiş analitik iletimi kullanmaMinnesota Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, 10 milyon kat büyütmede elektron mikroskobu (STEM) kullanarak, BaSnO3 perovskit kristalindeki metal çizgi kusurunun yapısını ve bileşimini izole edip görüntülemeyi başardılar.

"Bu doğrusal kusurları kolayca fark ettikBenzersiz atomik konfigürasyonları nedeniyle BaSnO3 ince filmlerinin taramalı transmisyon elektron mikroskobu görüntüleri ve bunları yalnızca üstten görünümde gördük."

Hwanghui Yun, Kimya Mühendisliği ve Malzeme Bilimi Bölümünde yüksek lisans öğrencisi.

Bu çalışma için BaSnO3 filmleriMinnesota Üniversitesi'ndeki bir laboratuvarda yüksek kaliteli kristaller yapmak için bir teknik olan moleküler ışın epitaksi ile büyütülmüştür. Bu BaSnO3 filmlerinde gözlenen metal hat kusurları, film büyümesi yönünde yayılır; bu, araştırmacıların potansiyel olarak hat kusurlarının nasıl ve nerede göründüğünü kontrol edebilecekleri ve bunları dokunmatik ekranlarda, akıllı pencerelerde ve diğer gelecekteki teknolojilerde gerektiğinde tasarlayabilecekleri anlamına gelir. şeffaflık ve iletkenliğin bir kombinasyonunu gerektirir.

Perovskite kristalleri içinde üç element bulunurtemel hücre. Bu, ona kristalin bileşimi ve simetrisi gibi yapısal değişiklikler yapma özgürlüğünün yanı sıra çeşitli kusurları tutma yeteneği verir. Hat kusurunun çekirdeğindeki atomların farklı koordinasyon ve bağlanma açıları nedeniyle, yeni elektronik durumlar ortaya çıkar ve elektronik bandın yapısı, hat kusurunu bir metale dönüştürecek kadar yerel olarak değiştirilir.

Ayrıca okuyun:

Dünya 20 yıl içinde kritik bir sıcaklığa ulaşacak.

Kürtaj ve bilim: Doğum yapacak olan çocuklara ne olacak?

Dünyanın en eski rock sanatı bulundu.

Arjantin Sağlık Bakanlığı, Sputnik V alanların yan etkilerine ilişkin verileri açıkladı.