ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Kontroverzia vysvetlená: Prečo dokážu dva izolanty spolu viesť elektrinu

23.8.2012 08:43:56 | Q
Science Daily | Počet zobrazení: 6027x

V roku 2004 sa vedcom podaril prekvapivý objav. Ak sú dva materiály SrTiO3 a LaAlO3 (oba sú elektrickými izolantmi) spojené, v mieste ich spojenia sa vytvorí tenká vodivá oblasť. Počas nasledujúcich 3 rokov bolo navrhnutých viacero hypotéz vysvetľujúcich tento efekt, čo viedlo k značnej kontroverzii.

 

Z rozličných navrhnutých vysvetlení prežili doteraz len dve hypotézy. Pre posúdenie týchto dvoch hypotéz vedci z PSI a Ženevskej univerzity vykonali experiment porovnávajúci ich charakteristiky. Vedci z univerzity v Liége im pomohli poskytnutím dôležitých teoretických údajov.

Oba skúmané materiály sú zložitými kovooxidmi, známymi ako perovskity, s typickou vrstevnatou štruktúrou. Štruktúra SrTiO3 sa skladá zo striedajúcich sa vrstiev oxidu stroncia (SrO) a dioxidu titánu (TiO2). LaAlO3 má rovnakú štruktúru zloženú z oxidu lantánu (LaO) a dioxidu hliníku (AlO2). Tieto dva materiály sa však líšia v jednej dôležitej veci: Kým v SrTiO3 sú obe vrstvy elektricky neutrálne, v LaAlO3 sú striedavo kladne a záporne nabité. Podľa jednej z hypotéz vedie kombinácia takýchto dvoch látok k prenosu pohyblivých elektrónov do miesta medzi týmito dvoma materiálmi, čím sa stáva ultratenká oblasť ich spojenia vodivá. Toto však nastane, iba keď je film LaAlO3 dosť hrubý. Ak nie je dosť hrubý, tak tieto dve látky zostanú izolantmi, aj keď sú spojené. Táto hypotéza je známa ako Polárna katastrofa (Polar catastrophe). Iní vedci si však myslia, že vodivosť v tomto prípade vzniká zlúčením oboch materiálov v mieste ich dotyku, čím vznikne nový vodivý materiál.

Aby sa táto kontroverzia vyjasnila, vedci chcú nájsť odpoveď na otázku, či je zlúčenina týchto dvoch látok vodivá. Mathilde Reinele-Schmitt z PSI vraví, že opäť použili SrTiO3 ako základný materiál a namiesto nanesenia čistého LaAlO3 na povrch SrTiO3, použili zmes SrTiO3 a LaAlO3 v rôznom pomere a s rôznou hrúbkou. Potom odmerali výslednú vodivosť. Výsledky boli prekvapujúce. Kým v prípade tenkých nanesených vrstiev zmesí systém zostal izolantom, v prípade hrubých vrstiev bolo ich rozhranie vodivé, aj keď samotné vrstvy vodivé neboli, rovnako ako čisté LaAlO3. Zmenilo sa iba to, že čím bolo v zmiešanej vrstve menej LaAlO3, tým musela byť hrubšia, aby bola vodivá. Tento výsledok, podľa Claudie Cancellieri z PSI, dokonale zodpovedá hypotéze Polárnej katastrofy a bolo by veľmi ťažké vysvetliť tieto výsledky zmiešaním látok.

Perovskity, kategória, do ktorej tieto dve látky patria, majú často zaujímavé elektrické a magnetické vlastnosti. Niektoré z nich neboli ešte nikdy spozorované v iných materiáloch. Philip Willmot z PSI pripomenul ďalšiu zaujímavú vlastnosť týchto materiálov, keď povedal, že na rozdiel od tradičných polovodičov, rôzne perovskity majú podobnú kryštalickú a chemickú štruktúru. Preto môžu byť jednoducho spojené, tak, že materiály s odlišnými charakteristikami môžu byť kombinované v jednom prístroji, ako napríklad supravodič s materiálom, ktorý je citlivo reaguje na magnetické polia alebo s materiálom, ktorý dokáže detekovať látky v ovzduší. Materiály, v ktorých prúd netečie vo všetkých troch smeroch, ale iba v jednom alebo, ako v tomto prípade, v dvoch smeroch, sú taktiež skúmané kvôli značnému počtu ich potenciálnych budúcich využití.

originál článku

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 2,27
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.