luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Проводимость кристалла перовскита раскрыта при увеличении в 10 миллионов раз



Используя передовую аналитическую просвечивающую электронную микроскопию (STEM) с увеличением в 10 миллионов раз, исследователи из Университета Миннесоты смогли выделить и отобразить структуру и состав металлического дефекта в виде линии в кристалле перовскита BaSnO3. Это поможет изобрести более инновационные сенсорные экраны и умные окна с максимальной прозрачностью и проводимостью. Исследование опубликовано в Science Advances.

Исследователи впервые пронаблюдали металлические линии в кристалле перовскита. Перовскиты изобилуют в центре Земли, и станнат бария (BaSnO3) является одним из таких кристаллов. Однако его металлические свойства не изучались широко из-за преобладания на планете более проводящих материалов, таких как металлы или полупроводники. Открытие было сделано с помощью передовой просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) — метода, который позволяет формировать изображения с увеличением до 10 миллионов.

«Электропроводная природа и предпочтительное направление этих металлических линейных дефектов означает, что мы можем сделать материал, который будет прозрачным, как стекло, и в то же время очень хорошо проводящим по направлению, как металл. Теперь мы можем сделать окна или новые типы сенсорных экранов прозрачными и в то же время проводящими».
К. Андре Мхоян, кафедра химической инженерии и материаловедения, Миннесотский университет.


Дефекты являются обычным явлением в кристаллах, а линейные дефекты (наиболее распространенным среди них является дислокация) представляют собой ряд атомов, которые отклоняются от нормального порядка. Поскольку дислокации имеют тот же состав элементов, что и основной кристалл, изменения в электронной зонной структуре в ядре дислокации из-за снижения симметрии и деформации часто лишь незначительно отличаются. Исследователям нужно было посмотреть за пределы дислокаций, чтобы найти дефект металлической линии, где состав дефекта и результирующая атомная структура сильно различаются.

Используя передовую аналитическую просвечивающую электронную микроскопию (STEM) с увеличением в 10 миллионов раз, исследователи из Университета Миннесоты смогли выделить и отобразить структуру и состав металлического дефекта в виде линии в кристалле перовскита BaSnO3.

«Мы легко заметили эти линейные дефекты на изображениях тонких пленок BaSnO3, полученных с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии, из-за их уникальной атомной конфигурации, и мы видели их только на виде сверху».
Хванхуэй Юн, аспирант кафедры химического машиностроения и материаловедения.


Для этого исследования пленки BaSnO3 были выращены методом молекулярно-лучевой эпитаксии — методики изготовления высококачественных кристаллов — в лаборатории Университета Миннесоты. Металлические линейные дефекты, наблюдаемые в этих пленках BaSnO3, распространяются в направлении роста пленки, что означает, что исследователи потенциально могут контролировать, как и где появляются линейные дефекты, и потенциально проектировать их по мере необходимости в сенсорных экранах, интеллектуальных окнах и других технологиях будущего, требующих сочетания прозрачности и проводимости.

Кристаллы перовскита содержат три элемента в элементарной ячейке. Это дает ему свободу для структурных изменений, таких как состав и симметрия кристалла, а также возможность удерживать различные дефекты. Из-за различных углов координации и связи атомов в ядре дефекта линии вводятся новые электронные состояния, а структура электронной зоны локально модифицируется настолько радикально, что превращает дефект линии в металл.

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments