Невыносимая легкость проведения

кислородные ионы

ТОКИО — Очень, поскольку материаловедам снится он, убеждая, что изолятор для проведения электричества не является никаким легким подвигом. Это, как правило, требует допинга изолятора с проводящими загрязнениями, привередливый процесс, работающий с только ограниченным числом материалов. Теперь исследователи споткнулись на более легкий подход, который мог быть помещен для использования в солнечных батареях, жидкокристаллических дисплеях (LCDs) и других заявлениях, где стандартная непрозрачная проводка влияет на прозрачность или передачу света.

Новый проводник является кальциевым оксидом алюминия, известным как C12A7. Как много керамических окисей, включая стекло, C12A7 оптически прозрачен, но электрически изолирует.

Кристаллы C12A7 состоят из решетки молекулярных клеток, каждый определенный шестью положительно наполненными ионами кальция. Некоторые из этих клеток содержат так называемые свободные кислородные ионы.

Эти отрицательно заряженные кислородные ионы уравновешивают положительные заряды ионов кальция.Частично случайно, бригада во главе с Hideo Hosono и коллегами при Исследовательском Исследовании для Передовой технологии (ЭРАТО), проект правительственной Корпорации Науки и техники Японии в Кавасаки обнаружил процесс, который мог сделать электричество поведения C12A7.

Нагретые кристаллы Hosono C12A7 в 1300°C в течение 2 часов в водородной атмосфере, так, чтобы водородные ионы заменили свободные кислородные ионы в клетках. Водородные ионы особенно светочувствительны, и бригада нашла, что яркий ультрафиолетовый свет на отожженном материале преобразовывает ее от изолятора в довольно эффективного проводника. Hosono теоретизирует, что Ультрафиолетовый свет заставляет содержащиеся в клетке водородные ионы испускать электрон, подскакивающий к близлежащей пустой клетке.

Атомы водорода тогда объединяются для формирования стабильных молекул H2, оставляя электроны свободными мигрировать через кристалл как электрический ток. В дальнейшем повороте, отчетах бригады в выпуске 3 октября Природы, кристаллы могли быть возвращены в изоляторы.

Все исследователи должны были сделать, был, нагревают их к вышеупомянутому 320°C, тогда разделение молекул H2 и возвратил электроны.Превращение такого очень изоляционного материала в материал проведения «является настоящим выполнением», говорит Томас Мэйсон, материаловед из Северо-Западного университета в Эванстоне, Иллинойс. Он добавляет, что процесс открывает возможность печатания микроэлектронной схемы на тонкой, прозрачной мембране с единственной вспышкой Ультрафиолетового света через шаблонную маску: линии и пункты, выставленные свету, стали бы проводами проведения и соединениями, все отделенные регионами изолирования. Такие схемы в настоящее время используются для управления пикселями жидкокристаллических дисплеев; но формирование их требует длительного многоступенчатого фотолитографского процесса.

Хозоно говорит, что «невидимые электронные схемы» могли позволить окнам удваиваться как солнечные батареи и помещаться для использования в другом все же, чтобы быть предположенными заявлениями.

4 комментария

Добавить комментарий