Een team van onderzoekers van de Nanjing University in China, de Universiteit van Nebraska en de Universiteit van Californië in de VS hebben een manier gevonden om vrijstaande films van perovskietoxide te produceren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft het proces dat ze hebben ontwikkeld en hoe goed het werkte toen het werd getest. Yorick Birkhölzer en Gertjan Koster van de Universiteit Twente hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een News and Views-artikel gepubliceerd over het werk van het team.

Birkhölzer en Koster wijzen erop dat veel nieuwe materialen worden gemaakt door tot het uiterste te gaan, waardoor ze heel groot of heel klein worden. Door ze klein te maken, zijn er veel recente ontdekkingen gedaan, zij merken op, inclusief een techniek om grafeen te maken. Een onderzoeksgebied was gericht op manieren om overgangsmetaaloxiden in een dunner formaat te produceren. Het ging langzaam, echter, vanwege hun kristallijne karakter. In tegenstelling tot sommige materialen, overgangsmetaaloxiden vormen van nature geen lagen met een afpelbare toplaag. In plaats daarvan, ze vormen in sterk gebonden 3D-structuren. Daarom, sommigen in het veld hebben zich zorgen gemaakt dat het misschien nooit mogelijk zal zijn om ze in de gewenste vormen te produceren. Maar nu, de onderzoekers met deze nieuwe poging hebben een manier gevonden om twee overgangsmetaaloxiden (perovskietoxiden strontiumtitanaat en bismutferriet) in een dunne-filmformaat te produceren.

Het door de onderzoekers ontwikkelde proces omvatte het gebruik van moleculaire bundelepitaxie om een ​​bufferlaag op een substraat aan te brengen, gevolgd door een laag perovskiet. Toen de sandwich van materialen eenmaal was gemaakt, gebruikten de onderzoekers water om de bufferlaag op te lossen, waardoor de perovskiet kan worden verwijderd en op andere substraten kan worden geplaatst. De onderzoekers melden dat hun proces zo goed werkte dat ze in staat waren om films van perovskiet te extraheren in de buurt van de theoretische limiet - één vierkante eenheidscel (met zijden van ongeveer 0,4 nanometer).

Birkhölzer en Koster wijzen erop dat het werk van het gecombineerde Chinese en Amerikaanse team heeft aangetoond dat het mogelijk is om op zijn minst enkele overgangsmetaaloxiden in een dunne filmformaat te produceren. Hun onderzoek nam ook de angst weg dat zo'n film zou instorten, onbruikbaar maken.

© 2019 Wetenschap X Netwerk