相变是物质从一种相转变为另一种相的过程长期以来,相变对科学研究至关重要从水变成冰或蒸汽是一个简单的例子对于当今开创性研究而言,重要的相变是从金属到绝缘体的材料,即所谓的“相关氧化物”,下面我们就来聊聊关于金属抗氧化排序?接下来我们就一起去了解一下吧!

金属抗氧化排序(Nature:关于过渡金属中金属-绝缘体过渡氧化物的最完整描述)

金属抗氧化排序

相变是物质从一种相转变为另一种相的过程。长期以来,相变对科学研究至关重要。从水变成冰或蒸汽是一个简单的例子。对于当今开创性研究而言,重要的相变是从金属到绝缘体的材料,即所谓的“相关氧化物”。

科学家正在研究当导电的几乎没有电阻或几乎没有电阻的类似氧化物(金属样)由于温度,压力或温度的变化而变成没有绝缘子(绝缘子)的相关氧化物时,会发生什么,对此科学家在一些领域获得了对超导和磁性等现象的许多见解。

近期,在《自然》的一篇论文中,美国能源部(DOE)阿尔贡国家实验室前主任彼得·利特伍德(Peter Littlewood)和他的同事们提出了迄今为止关于过渡金属中金属-绝缘体过渡的最完整描述氧化物。这些相关的氧化物因其电子和磁性而吸引了科学家。

芝加哥大学詹姆斯·弗兰克研究所物理学教授,现任利特伍德说:“对金属-绝缘体过渡的调谐和控制已成为许多令人兴奋的新物理和材料应用的源泉,例如低功率和超快微电子学。”

利特伍德说:“科学家通常通过添加电子来调节这种金属-绝缘体转变的方式。数十年的研究表明,调整氧化物晶体结构中电子惰性但结构上重要的'植物离子'的大小,也对转变温度有很大影响。” 然而这种效果产生的原因还没有被很好地理解。

从绝对零到远高于室温,电子惰性植物离子的大小可以改变发生金属-绝缘体转变的温度。转变温度越高,越接近室温,这种新材料对于实际应用越有吸引力。

研究团队的研究重点是一类重要的过渡金属氧化物-钙钛矿。这些氧化物与氧一起结合了电子活性离子和电子惰性植物离子,后者离子可以是许多稀土元素或碱土金属中的任何一种。科学家可以选择其原子大小相对较小或较大而无需更改相关化学。

吉安·古兹曼·韦里(GianGuzmán-Verri)和理查德·布里尔利(Richard Brierley)也加入了利特伍德的研究项目。Guzmán-Verri以Argonne博士后的身份开始这项研究,现在是哥斯达黎加大学的教授。Brierley在剑桥大学和耶鲁大学进行博士后任命期间进行了这项研究,现在是《自然通讯》的编辑。