Nuovo studio: rivelato il percorso verso materiali innovativi di nitruro

RomeI chimici dell'LMU hanno sintetizzato per la prima volta i nitruro di Ruddlesden-Popper. Questo apre la strada a nuovi materiali con proprietà speciali. I composti di Ruddlesden-Popper possiedono una struttura stratificata unica. Questi materiali potrebbero trovare impiego come superconduttori, catalizzatori o nella tecnologia solare.

Prima d'ora, esistevano molte sostanze con una struttura simile, ma nessuna era un nitruro. Gli scienziati pensavano che i nitruri Ruddlesden-Popper avrebbero avuto proprietà straordinarie, ma non potevano crearli. Un gruppo di ricercatori guidati dal Dr. Simon Kloß del Dipartimento di Chimica dell'LMU ha scoperto un nuovo metodo sintetico per produrre questi materiali nitruro.

La Sfida Affrontata

Creare questi materiali è stato impegnativo a causa della stabilità delle molecole di azoto (N2) dovuta al loro triplo legame. Questa stabilità, insieme alla bassa affinità elettronica dell'azoto, rendeva difficile il lavoro. Per superare questi ostacoli, i chimici hanno dovuto eseguire sintesi in condizioni estremamente severe.

• Utilizzarono presse a grande volume.
• Le campioni furono compressi a pressioni di 8 gigapascal (80.000 bar).
• Impiegavano una fonte attiva di azoto come l'azoturo di sodio.

Composti Iniziali e Proprietà

I composti utilizzati all'inizio del processo hanno proprietà uniche che determinano la loro applicabilità. Ogni elemento viene selezionato in base alle sue caratteristiche specifiche, come la reattività e la resistenza alla degradazione, per garantire prestazioni ottimali nel prodotto finale.

Leggi anche:

Oggi · 17:51

Tetti riflettenti e pannelli solari: una soluzione fresca per Londra

Hanno già esaminato tre materiali innovativi in questo gruppo.

• Nitruro di cerio-tantalio (Ce₂TaN₄)
• Nitruro di praseodimio-renio (Pr₂ReN₄)
• Nitruro di neodimio-renio (Nd₂ReN₄)

Questi tre materiali presentano ciascuno strutture, comportamenti elettronici e proprietà magnetiche differenti. I composti di praseodimio e neodimio sono particolarmente interessanti per le loro caratteristiche magnetiche. Il composto di neodimio è un potente magnete permanente con proprietà magnetiche che non possono essere facilmente invertite. Al contrario, il composto di tantalio è un semiconduttore e potrebbe essere utile nella conversione energetica o come materiale che può diventare elettricamente polarizzato.

Potenziali Direzioni per la Ricerca Futura

Le future ricerche dovrebbero focalizzarsi sull'analisi più dettagliata dei dati per comprendere meglio le variabili che influenzano il fenomeno studiato. È essenziale esplorare nuovi metodi e approcci per raccogliere dati più accurati e rappresentativi. Inoltre, indagare ulteriormente le implicazioni pratiche di queste scoperte potrebbe offrire significativi contributi al campo.