2014年5月26日
科学家分析manganese-based晶体在国家标准和技术研究院(NIST)和麻省理工学院(MIT)产生了第一个明确其分子结构的。这些发现可能有助于解释整个家庭的磁性和电子行为的晶体,其中有许多潜在的用于电池。
这张图片的顶部,钠的填充层晶体,由一个明亮的黄色点后面跟着三个深色的;底部,层的磁排序显示为绿色和紫色圆点代表镁在两个不同的电荷状态,与green-in-purple点代表两个电荷状态的混合物。作品来自扫描穿隧显微镜图像。(来源:NIST)
晶体的家庭是没有正式的名字,但它有三个分支,每一个都是建立在锰、钴或iron-transition金属可以有不同的磁场和电荷属性。但不管家族分支,其成员共享一个共同的特点:他们都储存化学能的形式钠,原子可以轻易的流入和流出层水晶电流时,一个人才可能有用的可充电电池。
这个家庭的其他成员可以做很多事情除了储能感兴趣的制造商:有些是低温超导体,而其他人可以将热能转化为电能。麻烦的是,他们所有人都是在分子水平上,乱。其结构非常复杂,科学家不容易弄清楚为什么他们做他们所做的,使制造商很难改善他们的表现。
幸运的是,这个特殊的锰水晶是一个例外。“这是我们所知道的一个稳定的化合物的锰分支,一个完美的晶格结构,”杰夫说林恩NIST的中子研究中心(NCNR)。完美”,意味着我们可以隔离所有内部电子和磁相互作用和清晰地看到他们。现在,我们可以开始探索如何使这些钠原子活动。”
团队成员来自麻省理工学院的材料和执行分析使用电子显微镜等先进的实验技术,但他们需要帮助NCNR中子束的梳理出其单个原子之间的相互作用。的努力表明,晶体是不寻常的原因超出了其结构完美。层吸收钠的时尚在自然界中罕见的:在每一层,一个“条纹”与钠原子完全填满,然后接下来的三条纹填补只有一半之前另一个完整的条纹出现。林恩表示模式是由不同的费用和磁矩锰原子具有不同地区的水晶,NCNR数据的分析揭示了一个特性。
”这个特殊的晶体可能不是一个你使用电池或其他应用程序,它允许我们理解正在发生的事情的内部结构和磁性第一次,”Lynn说。“现在我们有一个依据裁剪这些材料的特性通过改变过渡金属和改变钠含量。欧洲杯足球竞彩我们不再需要狩猎在黑暗和希望。”
来源:http://www.nist.gov