В последнее время исследователи, такие как Чэнь Чуньин, Ма Сюлянь, исследователь Института исследований состояния твердых тел Шеньянского института материаловедения, Институт материаловедения им. Шеньяна, IBM Йоханнес Георг Беднорз, лауреат Нобелевской премии по физике, Юичи Икухара, Токийский университет, Япония, Квазиодномерный проводящий материал SrnNbnO был установлен в атомном масштабе 3n+2Выявлена взаимосвязь между их электронными структурами и электронной структурой трехмерного проводника, механизм формирования квазиодномерных проводящих свойств. На основании этого предлагается исследовательская идея подготовки двумерных проводящих материалов путем вставки изоляционных слоев в трехмерные проводники.
SrnNbnO 3n+2 (т.е. SrNbO x) Является типом оксида со слоистой структурой перовскита, который может быть передан в SrNbO 3Введение избытка кислорода и его получение. Структура и свойства этих оксидов очень чувствительны к содержанию и распределению кислорода, содержание кислорода в том, что определяет структуру пластин толщины листа и характеристик проводимости. Как уже 20 лет назад, Исследовательская группа, возглавляемая Беднором, признала SrnNbnO 3n+2(Вдоль проводимости а-оси намного больше, чем другая кристаллографическая ориентация), и обсуждался ее механизм образования. Однако происхождение квазиодномерной проводимости уже давно выявлено в атомном масштабе Еще сложная проблема.
Чэнь Чунлинь и др., Используя сканирующую электронную трансмиссионную микроскопию и теоретические расчеты первого принципа в сочетании с методом систематического изучения SrnNbnO 3n+2 (Включая SrNbO 3.4, SrNbO 3.45И SrNbO 3.5Etc) и его валентное состояние ионов Nb и NbO 6Октаэдрическая морфология связи между спектром потерь энергии электронов результатов показывает, что SrnNbnO 3n+2Проводимость зависит от валентности ионов Nb: материал содержит Nb 4+Ионная область обладает хорошей проводимостью и содержит Nb 5+Области ионов не являются проводящими. Избыток кислорода накапливается на SrnNbnO 3n+2Область межслоевого перехода (область затухания в бумаге) образует изолирующий слой, так что проводящая характеристика проявляет двумерные характеристики проводимости. Результаты расчетов по первым принципам далее указывают на то, что валентное состояние ионов Nb и его NbO 6Октаэдрическая морфология напрямую связана с: ионы Nb4 + всегда расположены в NbO 6Октаэдрическое центральное положение и ионы Nb5 + всегда далеки от центрального положения. SrnNbnO 3n+2Электрические свойства локальной области материала состоят из его NbO 6Форма этого октаэдра определяется этим исследованием, которое показывает, что SrnNbnO 3n+2Он является источником первых квазиодномерных проводящих характеристик и дает представление о разработке и разработке новых квазиодномерных проводящих материалов. В настоящее время ведутся совместные исследования и разработки для новых квазиодномерных проводящих материалов.
Исследование финансировалось за счет ключевых исследовательских проектов Академии наук Китая и Национальной молодежной программы талантов и т. Д. Соответствующие результаты публикуются в Интернете в ACS Nano.
Рисунок 1, SrnNbnO 3n+2Изображение HAADF соединения вдоль оси зоны 010. Все соединения состоят из поочередно расположенных цепочечных и зигзагообразных областей (a) Тип 2-2-2-2, соответствующий n = 4 (то есть SrNbO 3.5); (b) структура типа 3-3-3-3, соответствующая n = 5 (т. е. SrNbO 3.4); (c) Тип 2-3-2-3, соответствующий n = 4,5 (то есть SrNbO 3.45); (d) тип 2-4-4-2, соответствующий n = 4,6,6,4 (то есть SrNbO3.4).
Рисунок 2, SrnNbnO 3n+2(A) 2-2-2-2, (b) структура типа 3-3-3-3, (c) структура типа 2-3-2-3; d) Тип 2-4-4-2. Отношение b / a b-пика к a-пику на краю ОК отражает валентность ионов Nb в этой области. При больших значениях b / a Nb представляет собой +4 валентность, Наоборот, значение +5. Результаты EELS показывают структуру типа 3-3-3-3, структуру типа 2-3-2-3 и структуру типа 2-4-4-2 для двумерного проводника, 2-2-2- 2 типа для изолятора.
Рисунок 3, SrnNbnO 3n+2(A) 2-2-2-2, (b) структура типа 3-3-3-3, (c) структура типа 2-3-2-3 , (d) структура типа 2-4-4-2. Результат DOS показывает, что структура типа 3-3-3-3, структура типа 2-3-2-3 и структура типа 2-4-4-2 являются двумерными Проводник, структура типа 2-2-2-2 для изолятора.
Рисунок 4, SrnNbnO 3n+2Типичные соединения в NbO 6(A) структура структуры 2-2-2-2, (b) структура типа 3-3-3-3, (c) структура типа 2-3-2-3; (d) 2-4 -4-2. Желтый фон указывает на цепочечную область. Отношение длины связи Nb-O в зазубренной области больше, что указывает на то, что ион Nb отклоняется от центра октаэдра кислорода.
Рисунок 5, схематическая диаграмма подготовки двумерного проводящего материала: введение трехмерного проводника изолирующего слоя, так что трехмерная проводящая в двумерную проводящую.
