En måde at lave renere metalfrie perovskitter til en lav pris

Et team af forskere ved Southeast University i Kina har fundet en måde at lave metalfrie perovskitter i en brugbar form. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres teknik, og hvor godt det fungerede. Wei Li og Li-Jun Ji med henholdsvis Nankai University og Huazhong University tilbyde et perspektiv stykke på de materialer, der er fremstillet af teamet og forklare, hvorfor det er vigtigt, i samme journaludgave.

Ferroelektriske materialer er materialer, der opfører sig på en nyttig måde - de bliver polariserede, når de udsættes for en elektrisk strøm og forbliver i den tilstand, selv efter at elektriciteten er fjernet. De er vigtige, Li og Ji bemærker, fordi de kan bruges som hukommelsesenheder i elektroniske gadgets. I øjeblikket, de fleste af de nyttige er uorganiske perovskitter (krystaller, der har samme struktur som calciumtitaniumoxid). Desværre, at fremstille dem har vist sig at være dyrt - og fordi processen involverer brug af tungmetaller, de er også miljøgiftige. Af den grund, forskere har ledt efter måder at lave perovskitter på uden at involvere metaller, dvs. organiske perovskitter. I denne nye indsats, forskerne har udviklet en metode til at skabe 23 organiske perovskitter - hvoraf den ene ser ud til at være en god kandidat til at erstatte en af ​​de mest populære uorganiske perovskitter i brug i dag:bariumtitanat (BTO).

Forskerne rapporterer, at udviklingen af ​​den nye teknik involverede reaktion af en lang række organiske reagenser med uorganiske ammoniumforbindelser og halogensyrer. Ved at gøre sådan, de opdagede, at de var i stand til at lave organiske perovskitter, der opførte sig på lignende måde som uorganiske perovskitter. Men måske vigtigst af alt, de fandt en, som de har kaldt MDABCO, der har egenskaber, der meget ligner BTO, tyder på, at det kan tjene som en levedygtig erstatning. Li og Ji bemærker, at de organiske perovskitter også er bløde, hvilket betyder, at de reagerer anderledes på stress end traditionelle perovskitter - en funktion, der skal gøre det muligt at dyrke dem på måder, som BTO ikke kan, såsom i tynde film. Dette åbner døren for nye typer produkter og måske forbedringer i hukommelsen, der bruges i forbrugerudstyr. Derudover processen egner sig også til lavere produktionsomkostninger, da de er så lette at syntetisere, og er lettere end konventionelle ferroelektriske.

© 2018 Tech Xplore