Language
Country/Area
No result found
Тайная структура перовскитов: почему эта кристаллическая форма такая особенная?
В мире науки перовскит привлек внимание бесчисленных исследователей своей необычной кристаллической структурой. Перовскит, состоящий из минерала перовскита, благодаря своим уникальным свойствам является важным материалом в современном материаловедении и космических исследованиях.
Историческая справкаПеровскит имеет химическую формулу CaTiO3, и уникальность этой структуры заключается в ее мощной настраиваемости, что позволяет встраивать в нее множество различных катионов, образуя таким образом широкий спектр конструкционных материалов.
Открытие перовскита датируется 1839 годом, когда немецкий минералог Густав Розе обнаружил его в Уральских горах в России и назвал в честь русского минералога Льва Перро. Он был назван в честь Льва Перовского. Замечательная кристаллическая структура перовскитов была впервые описана Виктором Гольдшмидтом в 1926 году и далее охарактеризована Хелен Дик Мего в 1945 году с использованием данных рентгеновской дифракции. Структура была подтверждена.
Существование и распространение перовскитов
Перовскиты встречаются в основном в мантии Земли, особенно в силикатных породах и богатых кальцием породах гор Киркбина. Обычно он имеет форму небольших неправильных или почти неправильных кристаллов, заполняющих пространства между силикатами, из которых образовалась порода. Помимо Земли, перовскиты также встречаются в некоторых метеоритах, особенно во включениях, богатых кальцием и алюминием.
В звездах и коричневых карликах образование зерен перовскита приводит к истощению оксида титана в фотосфере, что еще больше увеличивает значение перовскитов в астрономии.
Физические свойства
Физические свойства перовскитов не менее поразительны. Его кристаллическая структура принадлежит к пространственной группе Pbnm и имеет почти кубическую форму. Катионами А-позиции в перовскитах обычно являются щелочноземельные металлы или редкоземельные элементы, тогда как катионами В-позиции являются различные переходные металлы. Эта структурная особенность обеспечивает перовскиту широкий спектр стабильности, особенно в приложениях, связанных с устойчивостью золотосодержащих пород.
Производные перовскита
Разнообразие перовскитов не ограничивается их основными компонентами, но включает также различные производные. Химическая формула двойного перовскита — A'A"B'B"O6. Половина позиций B в этой структуре замещена, что приводит к разнообразным электрическим и оптическим свойствам. Электрические свойства и потенциал применения этих структур обусловили их широкое изучение в качестве материалов для электроники и солнечной энергетики.
Для низкоразмерных перовскитов, когда катион в А-позиции мал, образуется трехмерная структура, тогда как когда катион в А-позиции велик, может образоваться двумерная структура тонкого листа.
Будущие исследования
По мере того, как ученые все глубже изучают структуру перовскита, они открывают его потенциал во многих новых технологиях, особенно в солнечных элементах и электронных устройствах. Поэтому исследование его структуры и применения стало актуальной темой в современном материаловедении. Какой нераскрытый потенциал скрывает секретная структура перовскита? Возможно, он сыграет большую роль в будущих технологиях?
