Metaloxid kan transformere

(PhysOrg.com) - Et team inklusive forskere fra Oxford University har undersøgt, hvad der sker med det øverste lag af atomer på overfladen af ​​et materiale, der deler vand og har potentielle anvendelser inden for nanoelektronik.

Et internationalt hold, herunder forskere fra Oxford University, har undersøgt, hvad der sker med det øverste lag af atomer på overfladen af ​​et materiale.

Materialet er strontiumtitanat:et komplekst metaloxid, som mange forskere er interesseret i på grund af dets evne til at opdele vand i brint og ilt med sollys og dets potentiale til brug i elektroniske enheder.

Teamet brugte en række forskellige teknikker, herunder scanning af tunnelmikroskopi (STM) til direkte at 'se' arrangementet af overfladeatomer. Deres observationer, rapporteret i denne uges Naturmaterialer , afsløre en række strukturer med et overraskende tæt og velordnet arrangement.

»I de fleste materialer, når du opretter en overflade, det øverste lag af atomer omarrangerer til forskellige positioner fra dem i resten af ​​materialet. Denne omlægning af atomer er normalt låst fast i en bestemt konfiguration, der vil minimere overfladeenergien. ’Sagde Dr. Martin Castell fra Oxford University's Department of Materials, en forfatter til papiret. 'Imidlertid, dette er ikke tilfældet for overfladen af ​​strontiumtitanat, som vi har undersøgt. Denne overflade danner en hel familie af forskellige strukturer. Kemikere vil kalde disse strukturer en homolog serie - noget der rutinemæssigt observeres i hovedparten af ​​krystaller, men ikke før nu på overfladen. ’

Disse 'transformationer' kan vise sig meget vigtige for forskere, der håber at bruge strontiumtitanat til at bygge nye former for nanoelektroniske enheder eller til at dyrke tynde film.

Rapporten antyder også, at de teknikker, som forskerne har udviklet, kunne gøre det muligt at forudsige overfladestrukturer af andre oxider.

'Vi har haft brug for at bruge mange forskellige sofistikerede eksperimentelle og teoretiske tilgange til at løse dette problem, sagde doktor Castell. 'Vores mål er at fortsætte med at arbejde tæt sammen med vores samarbejdspartnere ved Northwestern University i USA for at løse relaterede materialeproblemer.'

Undersøgelsen blev udført af et team blev ledet af Dr. Martin Castell fra Oxford University UK og professor Laurence Marks og professor Ken Poeppelmeier fra Northwestern University, USA.