Las láminas de electrones que son altamente móviles en solo dos dimensiones, conocidas como gas de electrones 2D, tienen propiedades únicas que pueden aprovecharse para dispositivos electrónicos más rápidos y novedosos. Los investigadores han estado explorando el gas de electrones 2D, que solo se descubrió en 2004, paravea cómo se puede usar en superconductores, actuadores y dispositivos de memoria electrónica, entre otros.
Investigadores de la Universidad Tohoku de Japón, con un equipo internacional de colegas, identificaron recientemente la estructura atómica de un grupo de materiales relacionados con perovskita que muestran interesantes propiedades conductoras 2D.
Los materiales están hechos de átomos de estroncio, niobio y oxígeno, con una estructura estratificada derivada de la perovskita. Estos compuestos de niobato de estroncio son prometedores para desarrollar electrónica avanzada debido a su conductividad metálica 'cuasi-unidimensional'.
Yuichi Ikuhara del Instituto Avanzado de Investigación de Materiales de la Universidad de Tohoku con Johannes Georg Bednorz del Laboratorio de Investigación de Zúrich y sus colegas utilizaron microscopía electrónica de transmisión de escaneo con resolución de átomos combinada con cálculos teóricos para aprender cómo la adición de átomos de oxígeno a los niobatos de estroncio afecta su conductividad. Cuatro materiales diferentesformado dependiendo de la concentración de átomos de oxígeno.
Los investigadores encontraron que tres de los materiales eran conductores de electricidad, mientras que el cuarto era un aislante. A escala atómica, descubrieron que los materiales estaban formados por losas alternas en forma de cadena y en zigzag. Dependiendo de la concentración de átomos de oxígeno,las losas en forma de cadena tenían dos, tres o cuatro capas de espesor, a veces variando dentro del mismo material. Las losas en zigzag eran capas aislantes en todos los materiales, mientras que las losas en forma de cadena eran capas conductoras en tres de los cuatro materiales.
El equipo determinó que la conductividad eléctrica local dentro del material dependía directamente de las formas del octaedro de niobato en las capas. Cuando los iones positivos de niobio fueron desplazados hacia los centros del octaedro de niobato, se indujo una naturaleza conductora local.
Las capas conductoras 2D se forman comúnmente creando una interfaz entre dos aislantes. Ahora debería ser posible lograr el mismo objetivo segmentando materiales conductores 3D en pilas de capas conductoras 2D separadas por capas aislantes, dicen los investigadores en su estudio publicado enel periódico ACS Nano . Esto podría conducir a aplicaciones en el desarrollo de materiales y dispositivos conductores eléctricos 2D.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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