Создание сложных материалов раскрывает тайну магнетизма
В рамках синтеза не существующего в природе материала команда ученых разработала многомерный аналитический подход, который ведет к первому прямому измерению распределения структуры на атомарном уровне.
Исследуя двойной перовскит La2MnNiO6 или LMNO, специалисты, возглавляемые сотрудниками Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, показали, что объединение многомерного синтеза, характеризации и технологий моделирования может привести к предсказуемому пониманию систем сложных материалов. Это, в свою очередь, поможет в проектировании структур.
Работа была представлена в журнале Chemistry of Materials. Специалисты изучали LMNO на протяжении последнего десятилетия из-за его ценности для термоэлектрических и спинтронных сфер. Ферримагнитный, полупроводниковый материал является примером проблем, связанных со структурно-свойственной инженерией.
Существующие методики характеризации имеют ограничения. Например, они позволяют определить общие магнитные свойства, но не показывают, как атомарная структура приводит к их появлению. Традиционный анализ во многом зависит от рассеивания рентгеновских лучей, дающего четкое представление о материале. Сложность в том, чтобы представить его структуру на атомарном уровне, связать его с большими масштабами и понять, как строение связано со свойствами.
Исследователи создали новую методику, основываясь на сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) и технологии трехмерного анализа под названием атомная зондирующая томография (APT).
«Это сочетание позволило увидеть материал изнутри при разных масштабах, — отмечает ведущий исследователь Стивен Спергеон. – STEM применялась на атомарном уровне, APT – на мезодиапазоне, а магнитная характеризация – на макромасштабах. Это позволило понять, как иерархия структуры отвечает за ее свойства».
Методика позволила обнаружить, что в LMNO формируются небольшие участки оксида никеля — антиферромагнитного материала. Размер не позволял выявить их с помощью рентгена.
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также