רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

לשים את הלחץ על פלטינה

Anonim

מוליכי על הם חומרים, כאשר מקורר מתחת לטמפרטורה מסוימת, לנהל חשמל זורם ללא זה מונע על ידי התנגדות. הם משמשים הדמיה תהודה מגנטית (MRI) מכונות, רכבות מגנטיות מגנטית ומאיצים החלקיקים כמו גדול Hadron Collider. החוקרים כל הזמן על המשמר חומרים שיכולים להיות מוליך בטמפרטורות גבוהות יותר מאשר כרגע אפשרי עלויות נמוכות יותר.

פרסומת


צוות חוקרים מאוניברסיטת הוקאידו של יפן יחד עם עמיתים במכון הטכנולוגי של קיושו, NEC Corporation, אוניברסיטת Keio והמכון הלאומי למדעי החומרים פיתחו חומר מוליך חדש המבוסס על פלטינה, אשר, עד לאחרונה, נחשב לא מתאים כחומר מוליך.

החומר פותח על ידי ערבוב lanthanum (La), פלטינה (Pt) ו ארסן (כמו) אבקות ביחס של 1: 5: 1 ו דחיסת אותם לתוך כדורי. אלה היו מחוממים אז ל 500 מעלות צלזיוס במשך עשר שעות. החומר שהתקבל היה הקרקע מחדש pelletized, ולאחר מכן מחומם ב 1000 מעלות צלזיוס למשך שעה בלחצים שונים. הצוות מצא כי המוצר הסופי (LaPt5As) היה לא מוליך בלחץ של 5 Gigapascals (GPA) (שווה ערך ל -50, 000 שורות של לחץ), אבל הפך מוליך ב 10 GPA, רק כדי לחזור למצב לא מוליך על 15 ממוצע ציונים.

החוקרים בדקו את המבנה הגבישי של מוליכי LaPt5As. הם גילו כי אטומי פלטינה נוצרו שכבות מרובות אשר נערמו גבוה ככל 6 ננומטר, הגבוה ביותר בין מוליך מתכת. הם מצאו גם כי lanthanum ו arsenic האטומים מופרדים שכבות פלטינה אחד מהשני בצורה כלשהי, הם משערים, אשר מחלישה את האינטראקציה בין אלקטרונים פלטינה, ומאפשר להם לזרום בחופשיות יותר וכתוצאה מכך את הנכס מוליך.

מחקר עתידי הקובע את המבנה הגבישי המפורט של השלבים הלא מוליכים של LaPt5As יסייע בהבנת המנגנון שגורם לחומר להפוך מוליך ב -10 GPA, אומרים החוקרים.

סינתזה בלחץ גבוה (מעל 10 GPA) אינה שיטה נפוצה בתחום מדעי החומרים, כותבים החוקרים במחקרם שפורסם בכתב העת Journal of the American Chemical Society. מחקר זה מראה שיש מקום לחקירה נוספת של שלבים לא ידועים הנגרמים על ידי לחץ גבוה במגוון חומרים, הם אומרים.

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים המסופקים על ידי אוניברסיטת הוקאידו . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. מאסאיה פוג'יוקה, מנאבו אישימארו, טאיזו שיבויה, יואיצ'י קמיחארה, צ'יהירו טבאטה, הירושי אמיצוקה, אקירה מיורה, מאסאשי טנאקה, יושיקו טאקאנו, Hideo Kaiju, Junji Nishii. גילוי של מוליך Pt מבוסס LaPt 5 As . Journal of the American Chemical Society, 2016; DOI: 10.1021 / jacs.6b04976