Hem son derece şeffaf hem de elektriksel olarak iletken olan yeni bir malzeme yakın zamanda Penn State Üniversitesi'ndeki malzeme bilimcileri ve mühendisleri tarafından keşfedildi. Üniversitenin bilim adamları, sadece büyük ekranlı ekranlar değil, aynı zamanda "akıllı pencereler" ve hatta dokunmatik ekranlar ve güneş pilleri üretmek için her zamankinden daha uygun maliyetli ve verimli bir şekilde kullanılabileceğini ve şimdiye kadar kullanılan ITO'nun yerini alabileceğini kabul ediyorlar.
Verimli ve uygun maliyetli ITO değişimi
İndiyum kalay oksit veya kısaca ITO, birçok ekranda kullanılan şeffaf bir iletkendir. Bununla birlikte, içerdiği indiyum, yeryüzünde oluşumu sadece birkaç yıl içinde tükenecek olan nadir ve her şeyden önce pahalı bir malzemedir. Bu yüzden dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar yıllardır en azından eşit düzeyde bir yedek arıyorlar. Zamanla birçok alternatif de yaratılmıştır. Ancak şimdiye kadar, tek bir kişi bile ITO'yu (ve mükemmel optik ve elektriksel özelliklerini) tamamen değiştirmeyi veya tamamen değiştirmeyi başaramadı.
Bu gerçek, Penn State Üniversitesi'ndeki araştırmacılar için, başarısı Aralık 2015'in başında üniversitenin web sitesinde yayınlanan bilimsel çalışma için belirleyici oldu. Bunu yaparken, ITO ile rekabet edebilecek ve aynı zamanda ITO'dan önemli ölçüde daha ucuz olan bir malzeme sınıfı olduğunu keşfettiler.
Stronsiyum vanadat ve kalsiyum vanadat
Araştırmacılar, alışılmadık bir malzeme sınıfının ince, 10 nanometre kalınlığında bir filmini kullanıyorlar. Elektronların bir sıvı gibi aktığı korelasyonlu metal denir. Bakır, altın, alüminyum veya gümüş gibi normal metallerde, elektronlar bir gazdaki parçacıklar gibi akar. Ancak stronsiyum vanadat (SrVO3) ve kalsiyum vanadat (CaVO3) gibi ilişkili metallerde, birbirleriyle etkileşime girerler.
Bu, malzemeye yüksek düzeyde optik şeffaflık ve metal benzeri iletkenlik sağlar. Ve ışık üzerlerine düşer düşmez, daha da şeffaf hale gelir. Araştırmacıların özellikle üzerinde çalıştığı iki malzeme stronsiyum ve kalsiyum vanadat idi.
İndiyuma karşı Vanadyum
Şu anda, bir kilogram indiyum yaklaşık 750 dolara mal oluyor. Şu anda kg başına sadece 25 dolara mal olan vanadyum ile karşılaştırıldığında, ikincisi satın almak için önemli ölçüde daha ucuzdur. Stronsiyum daha da ucuzdur. Bu nedenle, bilim adamları tarafından keşfedilen prosedür, ITO için cazip bir alternatiftir.
