کشف‌ خواص ‌‌اکسیدهای ‌فلزی

فلزات واسطه و اکسید ترکیبی فلزات از جمله مواردی هستند که دامنه‌ای از خواص بی‌نظیر را که در هیچ‌یک از کلاس‌های دیگر فلزات مشاهده نشده‌است به نمایش می‌گذارند.

هنگامی‌که مقدار کمی‌ از دیگر اتم‌ها که دوپانت (افزوده یا ماده‌ای که در فرآیند تغلیظ استفاده می‌شود) نام دارند به ساختار کریستالی این مواد تزریق می‌شود، خواص اکسید حاصل به شکل عجیب و باورنکردنی تغییر می‌کند.

درک این‌که چگونه این خصوصیات تغییر می‌کند و کارایی این مواد را تغییر می‌دهد، به منظور استفاده و ارتقای فناوری، مهم و حیاتی به نظر می‌رسد.

رشد لایه‌های کریستالی با استفاده از دوپانت، یک روش ایده‌آل جهت ساخت مواد اکسیدی نمونه است.

دکتر اسکات چمبرز، یکی از پژوهشگران لابراتوار ملی پاسفیک نورث وست همان‌طور که خواص مهم این مواد همچون خواص الکترونیکی، مغناطیسی، نوری و فتوشیمیایی را مورد مطالعه قرار داده بود، به بازبینی و مطالعه تولید لایه‌ای اکسیدی متبلور پرداخت. تیم زیر نظر او روش‌های مختلف و گسترده‌ای را که برای تولید لایه‌های اکسید مختلط و فلزات واسطه به کار می‌رفت، مقایسه کرده و روی مواد خاص مانند اکسید تیتانیم مخلوط با نیتروژن تمرکز کردند.

این مواد اخیرا بین اهالی علم توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اکسید تیتانیوم اضافه شده به نیتروژن، نورهای مرئی را جذب می‌کند و سپس آن را به شکل انرژی الکتریکی به گونه‌ای آزاد می‌سازد که باعث از بین بردن ملکول‌های آلی چسبیده به سطح خودش می‌شود.

این فرآیند ایجاد روشی برای از بین بردن زباله‌های آلی را ممکن می‌سازد، اما بدون درک کامل‌تری از خواص این مواد، نمی‌تواند تحقق پیدا کند. البته در این آزمایش، محققان سیستم اکسیدی دیگری را که هم معمول‌تر است مورد بازبینی قرار دادند. آنها معتقدند که نیاز به درک خواص حقیقی این مواد لازم است. وقتی برای اولین بار ابهامات موجود در این زمینه حل شود، دانشمندان می‌توانند توجیه قابل دفاعی درخصوص چگونگی عملکرد این مواد جدید و پیشرفت فناوری به واسطه آنها را ارئه کنند.

مترجم: آتنا حسن‌آبادی ‌/ منبع: physorg