通過控制氧空位 實現改變電性能
材料牛注:阿貢實驗室的科學家研究發現形成氧空位可以改變材料的一些性能,這些研究成果促進了電子和催化劑的發展。
酒店管理者和材料科學家有一個共同的特點——他們都是找方法管理空位來控制質量。
美國能源部阿貢國家實驗室丁的研究人員發現他們可以利用小電流引入氧空穴,戲劇性地改變了氧化薄膜的電導率。這些發現能提高我們對材料怎樣工作的理解,有益于新的電子、催化劑的發展。
科學家們總是在尋找材料中的不尋常的行為,這樣可以形成新的基礎技術。由于氧化物有時表現出不尋常的行為,它成為一類引起人們興趣的材料。氧化物有時會處于絕緣和導電之間的狀態,磁性消失和存在的轉變甚至是有了超導性能:傳導電子效率很高,沒有任何能量損失。
研究團隊認為這些性能和氧空位有關。氧化物的結構是氧原子的重復晶體點陣。但是有時某些地方會出現氧原子導致空位。產生空位的方法通常是對材料加熱,從外界增加或者移除氧原子。
阿貢材料科學家和通訊作者Jeff Eastman在發表的文章中指出,但是對控制氣體環境的需要限制了你能改變材料性能的地點和時間。他們團隊試圖找到另外一種控制空位的方法。
他們創造了一個兩層材料:氧化銦晶體層在一塊氧化釔增強氧化鋯之上。當研究人員運用小電場的時候,他們觀察到在兩層相遇的地方電導率急劇上升。這種影響是可逆的,如果沒有分界,它將回到原來電導率小的狀態。Eastman說道,你可以想象電子和構建催化劑的運用,比如提供分解水或者二氧化碳的一種方法。
本文參考:new-way-control-oxygen-electronic-properties
感謝材料人編輯部鋼鐵俠提供素材
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