כורי מתכת תחמוצת: אפשרות חדשה לתפעל תכונות של ממשקים

מיכל דוד בורגנים - במדבר: תזונת כורים וחרשי מתכת בדרום הערבה (יוני 2019).

Anonim

שיתוף פעולה פרנקו גרמני חקר מערכת סנדוויץ 'של תחמוצות מתכת מעבר בבסי II. המדענים גילו אופציה חדשה לשליטה על המאפיינים של הממשק בין שתי השכבות, למשל כמות המטען שהועברה משכבה אחת לשנייה או הופעתה של פרומגנטיות. התובנות שלהם עשוי לעזור ליצור מאפיינים חדשים בממשק, לא קיים בחומרים העיקריים, אולי אפילו צורות חדשות של מוליכות גבוהה Tc.

מערכות סנדוויץ 'של סרט דק המעבר תחמוצות מתכת להציג מאפיינים מפתיעים בממשקים שלהם. במקרה של הדוגמה הפרדיגמטית של Lanthan-Aluminate (LaAlO3) וסטרונציום-טיטנאט (SrTiO3), החומרים הם מבודדים ולא מגנטיים, בעוד שהממשק שלהם נצפתה להצגת פרומגנטיות, מוליכות חשמלית גבוהה ואפילו מוליכות-על.

עכשיו צוות של מנואל ביבס, CNRS Thales ב Palaiseau, צרפת, בשיתוף עם מדענים ב HZB סביב סרג 'יו ולנסיה וכמה קבוצות אירופיות, המציא גישה חדשה מאפייני ממשק חייט. יחד הם תכננו סדרה של ניסויים במקור הסינכרוטרון BESSY II כדי לשפוך אור נוסף על הופעתם של שינויים כאלה רכוש, זיהוי חדש "כפתור" לשליטה שלהם.

רכיבי נדיר-כדור הארץ משפיעים על העברת המטען

הדגימות, אשר צוות של מנואל ביבס עשה, מורכב סנדוויץ 'של 2 ננומטר Gadolinium-Titanate (GdTiO3) ו "R" ניקלטה (RNiO3) סרטים, כאשר R הוא מרכיב נדיר האדמה. "הצלחנו לשלב שתי תחמוצות מתכת שונות בתהליכי המעבר: בעוד שבאלקטרונים של טיטנאט בקשרים הכימיים ממוקמים מאוד סביב היונים, בצד הניקלט, האלקטרונים האלה משותפים בין ניקל ליוני חמצן, ולכן הם מאוד קוולנטיים ", מסביר מנואל ביבס. כאשר לשים את שני החומרים יחד קצת תשלום מועבר מן שכבת טיטנאט לאחד ניקלטה. הם חקרו את תהליך העברת המטען עבור דגימות המכילות אלמנטים נדירים של כדור הארץ בשכבת הניקלטים, כגון Lanthanum, Neodymium ו- Samarium ב- BESSY II.

התוצאות שלהם מראות כי העברת המטען בממשק בין החומרים תלויה מאוד באלמנט האדמה הנדיר בשכבת הניקלטים. אלמנטים שונים של כדור הארץ נדיר יש רדיום אטומי שונים (גודל). זה משנה את האינטראקציה בין האטומים ניקל ו O ואת מידת "קוולנטיות" בין השינויים ניקל O. זה כבר היה ידוע, אבל עכשיו המדענים הבחינו כי זה משפיע גם על תשלום הועבר מ GdTiO3 לסרט ניקלטה. "זוהי התוצאה המפתח", סרג 'יו ולנסיה מ HZB מסביר. "מצאנו" כפתור "חדש, קובלינסי (הנשלט על ידי שינוי R) שולט בהעברת המטען בין הטיטנאט והניקלטה".

פרומגנטיות ציין, מוליכות עדיין חיפש

כוונון העברת המטען בדרך זו עשוי לאפשר שליטה על היווצרות שלבי interfacial חדשים מדי. לדוגמה, המדענים צפו בשלב פרומגנטי חדש בממשק. "העבודה שלנו עשויה לסייע בחיפוש מתמיד אחר מוליכות כמו cuprate ב heterelate heterostructures", אומר ולנסיה. "אנו מקווים כי מחקר זה יעזור לעצב ממשקים טובים יותר לחקר השלבים החדשים והמרגשים של החומר בממשקים בין חומרים קוולנטיים", מוסיף ביבס.

menu
menu