Nowe badania: odkrycie drogi do innowacyjnych materiałów azotkowych o specjalnych właściwościach

WarsawChemicy z LMU po raz pierwszy stworzyli azotki Ruddlesden-Poppera. Może to prowadzić do powstania nowych materiałów o szczególnych właściwościach. Związki Ruddlesden-Poppera charakteryzują się unikalną strukturą warstwową. Materiały te mogą znaleźć zastosowanie jako nadprzewodniki, katalizatory lub w technologii energii słonecznej.

Przedtem istniało wiele substancji o podobnej strukturze, ale żadna nie była azotkiem. Naukowcy przypuszczali, że azotki Ruddlesden-Poppera będą miały wyjątkowe właściwości, ale nie udawało im się ich stworzyć. Badacze pod kierownictwem dr. Simona Kloßa z Wydziału Chemii LMU znaleźli sposób na wytwarzanie tych azotkowych materiałów za pomocą nowej metody syntezy.

Przedstawione Wyznanie trudności

Tworzenie tych materiałów było trudne, ponieważ cząsteczki azotu (N2) mają bardzo stabilne wiązanie potrójne. Ta stabilność, w połączeniu z niskim powinowactwem elektronowym azotu, sprawiała, że było to trudne zadanie. Aby pokonać te przeszkody, chemicy musieli prowadzić syntezę w bardzo surowych warunkach.

Zobacz również:

Dzisiaj · 15:52

Miasta a zdrowie Rafy: wykorzystanie kompensacji wodnej

Używano pras o dużej pojemności. Próbki były sprężane pod ciśnieniem 8 gigapaskali (80 000 barów). Zastosowano aktywne źródło azotu, takie jak azydek sodu.

Początkowe związki i ich właściwości

Zbadali już trzy nowe materiały z tej grupy.

• Azotek ceru i tantalu (Ce₂TaN₄)
• Azotek prazeodymu i renu (Pr₂ReN₄)
• Azotek neodymu i renu (Nd₂ReN₄)

Te trzy materiały różnią się strukturą, zachowaniem elektronicznym i właściwościami magnetycznymi. Związki prazeodymu i neodymu są szczególnie interesujące ze względu na swoje cechy magnetyczne. Związek neodymu to silny magnes trwały o właściwościach magnetycznych, które trudno odwrócić. Z kolei związek tantalu jest półprzewodnikiem i może być przydatny w konwersji energii lub jako materiał, który może się elektrycznie polaryzować.

Bezpośrednie konsekwencje dotyczące przyszłych badań sugerują potrzebę dalszego zgłębiania wpływu omawianego zjawiska. Powinno się skupić na eksploracji różnych perspektyw i metodologii, aby uzyskać pełniejsze zrozumienie tematu. Ponadto, istnieje konieczność rozwoju bardziej zaawansowanych narzędzi oraz technik analitycznych, które umożliwią dokładniejsze badanie i interpretację zebranych danych. Ostatecznie, włączenie różnorodnych podejść badawczych mogłoby znacząco przyczynić się do doskonalenia wiedzy w tej dziedzinie.