Tutkijat etsivät harvinaisten maametallien korvaamista yhdistämällä yleisiä elementtejä

Kaikki nykyaikainen elektroniikka ei yksinkertaisesti ole mahdollista ilman harvinaisiin maametalleihin perustuvien komponenttien käyttöä.

Mutta kuten nimestä voi päätellä, harvinaiset maametallit eivät ole luonteeltaan niin yleisiä, ja niiden uuttaminen on melko kallista.

Kuinka löysimme vaihtoehdon harvinaisten maametallien materiaaleille

Michiganin, Lorrainen ja Canterburyn yhteinen tutkimusryhmä on löytänyt tavan yhdistää yhteisiä elementtejä keskenään ja sellaisina Siten sain yhdisteitä, jotka ominaisuuksiltaan pystyvät täysin korvaamaan harvinaisten maametallien komponentit tulevaisuuden elektroniikassa.

Jos katsomme Mendelejevin jaksollista taulukkoa, näemme, että materiaalit, kuten indium ja gallium (komponentit, joita käytetään usein nykyaikaisessa mikroelektroniikassa) kuuluvat kolmanteen ryhmä. Sitä kutsutaan myös harvinaisiksi maametalleiksi.

Yhdisteiden saamiseksi, jotka eivät ole millään tavoin huonompia kuin harvinaiset maametallit, käytettiin molekyylisäteen epitaksia (MBE). Ja yhteys saatiin ohuiden kalvojen muodossa asettamalla elementit toistensa päälle atomin tarkkuudella.

Tämän lähestymistavan ansiosta oli mahdollista saada yhdiste käyttämällä elementtejä ryhmistä II, IV, V, jotka sisältävät sinkkiä, tinaa ja typpeä.

Kaikki nämä metallit ovat vertaansa vailla halvempia ja paljon helpommin saatavissa kuin harvinaisten maametallien komponentit, ja niiden perusteella saadut yhdisteet eivät ole millään tavalla huonompia ominaisuuksiltaan kuin harvinaiset analogit.

Joten saatiin esimerkiksi yhdiste, joka voi sekä lähettää että absorboida valovirtaa, mikä sallii sen käytön uuden muotoisissa aurinkopaneeleissa ja LED-lampuissa.

Ja jos korvataan sinkki magnesiumilla uudessa yhdisteessä, valovirta siirtyy spektrin siniselle ja ultraviolettialueelle.

Lisäksi lukuisten kokeiden aikana havaittiin, että saatujen komponenttien parametrit voidaan hyvin virittää lisäämällä tiettyjä epäpuhtauksia.

Mitkä ovat avaamisen mahdollisuudet

Kyky hienosäätää saatujen seosten parametreja avaa laajat näkymät uusien materiaalien käyttö teollisuuden laajimmalla alueella: valaistuksesta komponentteihin supertietokoneet.

Jos pidit materiaalista, pidämme siitä, tilaa ja kommentoi.