将钙钛矿转化为无限层镍

由于可比较的晶体结构之间的拓扑转变是新型量子元件的生产的重要发展方法₂由于还原剂已在发表在欧洲杯线上买球科学进步。

学习：单晶的拓扑转化：从钙钛矿到无限层镍。图片来源：sutadimages/shutterstock.com

钙钛矿简介

钙钛矿是一种与氧化矿物质钙钙钙钙晶体几乎相同的物质，这是第一个发现的钙钛矿晶体。通常，钙钛矿化合物具有分子式ABX3，其中“ A”和“ B”是阳离子，X是与两者链接的阴离子。

Perovskite的晶格（catio₃）是正常的。据报道，钙钛矿材料是在欧洲杯足球竞彩各种光电技术和光学技术应用中使用的最有趣，最经济的能量半导体。钛酸钙的发现（catio₃）由俄罗斯矿物学家佩罗维斯基（Perovski）在1839年被认为是钙钛矿的起源，矿物具有与catio相同的晶体结构₃称为钙钛矿材料（结构）。欧洲杯足球竞彩

钙钛矿镍酸盐晶体和拓扑还原性的合成。（（一种）带有步行者模块的液压压力机的示意图。单轴力（红色箭头）通过嵌入八个钨 - 碳化物立方体中的陶瓷八面体（棕色）转移到各向同性压力上。（（b）八面体的横截面的示意图，上插入了氧化二十坩埚（黄色），上面装有pt胶囊（灰色线）。盐通量和镍前体分别描述为胶囊中的白色和灰色区域。在生长过程中，电流通过石墨加热器（黑线）驱动，导致外部温度梯度∆T（红线）。胶囊顶部和底部形成晶体（黑色立方体）。（（C）绘制的石墨加热器的外部施加压力和温度随时间的函数。（（d）生长的钙钛矿单晶的SEM-SE图像。（（e）（H0L）平面的XRD图，生长的钙钛矿单晶。（（F）根据（e）中XRD数据的细化，带有空间组的钙钛矿晶体的晶体结构。（（G）长时间降低CAH后多晶的SEM-SE图像₂。可以识别域的分离。（（H）晶体的XRD映射缩短时间更短（请参阅文本）。插图显示了一组三个反射，对应于三个具有无限层晶体结构的正交结构域。（（我）根据（H）中XRD数据的细化，无限层晶体的晶体结构具有空间群P4/mmm。图片来源：Puphal，P。等人，科学进步欧洲杯线上买球

钙钛矿的使用和重要性

钙钛矿结构可能包括大小和电荷的离子，表现出显着的组成多功能性。由于其在光催化，电致色素，图像存储，转移，过滤和地下声波信号调节技术方面具有多样和有益的特征，perovskites对多种应用引起了很多兴趣。由于据透露，钙钛矿太阳能电池在捕获光子的光子并将其转换为电荷方面也非常有效，因此研究的重点已经飙升。钙钛矿太阳能电池是一种太阳能电池的一种形式，它使用钙钛矿晶体物质作为轻度收获的活性材料，通常是杂交有机无机铅或基于锡卤化物的材料。钙钛矿材料通常是便宜且欧洲杯足球竞彩直接的，可以使它们成为各种应用的可行选择。

晶体结构的拓扑转化。（（一种到C）原子分辨率的茎晶元图（x = 0.16）的原子分辨率元素图证明了Ni（a; blue），la（b; green）和Ca（c; Orange）原子的均匀分布。同时获得地图。（（d和G）分别显示钙钛矿和还原的晶体的低磁化茎 - haadf图像，显示了没有扩展的晶体学缺陷。插图对应于HAADF图像的快速傅立叶变换。（（e和F）高磁化的茎 - haadf和钙钛矿晶体的茎-ABF图像。这两个图像都是从茎样品的同一部分获取的。叠加的卡通指示一个伪观单元，其元素根据其元素图中的颜色突出显示不同的元素（a至c）。氧原子可以在茎-ABF图像（F）中特别鉴定。（（H和我）比（e）和（f）类似于（e）和（f）的晶体的茎 - haadf和stem-abf图像。图片来源：Puphal，P。等人，科学进步欧洲杯线上买球

钙钛矿材料的局限性

尽管钙钛矿材料具有理想的特性，但几个局限性和缺点也是其广泛商业化的障碍。该技术仍处于早期阶段，该行业对利用它取代现有的硅光伏技术保持警惕。要关注的其他问题包括退化和稳定性。一个重要的问题是，与硅技术相比，它们的预期寿命短，这是其主要竞争对手。材料也不稳定；钙钛矿中的铅很容易导致碘挥发性，并且在晶体湿润时很容易分解。如果我们利用钙钛矿电池电量，则渗流到屋顶或土壤中的渗流可能会分解。结果，需要进一步的研究来解决这些限制和问题。

无限层镍的转换过程

钙钛矿相关过渡金属的拓扑减少为多功能，光电和电磁物质的全新家族的发展铺平了道路。无限层镍薄膜中超导性的发现是科学的最新突破。欧洲杯线上买球至少需要至少具有微米大小的单维的单晶标本，以揭示镍盐无限层相的固有特征。此外，单晶可以使用互补的测量方法，并且可以证明更大的结晶性质。

磁性特性和电运输。（（一种）在0.03 t的小外部场中，在零场冷却（ZFC，虚线）和场冷却（FC，实线）时测量的磁性钙钛矿（黑色）和降低的（红色）晶体的磁敏感性。（（FC，实线）。b）在7吨的强场上的敏感性。纯灰色和橙色线适合居里型定律（请参阅文本）。（（C）钙钛矿单晶的电阻率[x = 0.07（2）]。（（d）降低的晶体[x = 0.08（2）]的电阻为室温值。插图显示了用于电运输和茎测量的无限层晶体片段的SEM-SE图像。图片来源：Puphal，P。等人，科学进步欧洲杯线上买球

研究成果

获得典型尺寸为150毫米x 150毫米x 150毫米的晶体。将钙钛矿晶体还原为无限层相LA1-XCAXNIO₂+D使用CAH₂。已经发现，如果温度超过特定阈值，或者对于给定的PT箔深度的保留持续时间太长，则通量可能会溶解过多的PT数据包，并且氧气压力被排出，从而导致任何崩解开发标本。镍在1300°C的温度下逐渐溶解，运输生长开始。能量分散性X射线光谱（EDS）和单晶X射线衍射（XRD）的结果表明，所产生的晶体中的Ca替换水平明显低于20个原子百分比（以百分比）的标称水平。从转移。

发现将这两周延长几天并没有导致晶体的明显修饰。发现持续时间明显更长的持续时间增加，以增加晶体的脆弱性。

简而言之，将钙钛矿转化为无限层镍盐为各种未来应用铺平了路径。除了极度侵入性的拓扑减少外，前体钙钛矿相的制造是无限层镍晶体晶体产生的主要障碍，尽管专注于更面向研究的方法可能会更好地了解独特的过程。

参考

Puphal，P。等人，2021年。单晶的拓扑转化：从钙钛矿到无限层镍。欧洲杯线上买球科学进步，7（49）。可用网址：https://www.欧洲杯线上买球science.org/doi/10.1126/sciadv.abl8091

免责声明：此处表达的观点是以其私人身份表达的作者的观点，不一定代表AZOM.com的观点有限的T/A Azonetwork本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了条款和条件使用此网站。