Dispositivo a microescala fabricado con TaGeIr policristalino:a) microscopía electrónica de barrido de una muestra sintetizada con regiones monofásicas de TaGeIr (rectángulos naranjas), (b) dispositivo a microescala para medir la resistividad, y (c) datos de resistividad, revelando la naturaleza semiconductora de TaGeIr. Crédito:MPI CPfS
Las propiedades físicas y químicas de los compuestos intermetálicos se rigen por la estructura real de los materiales sintetizados y están fuertemente influenciadas por las imperfecciones estructurales, p.ej. cepa, dislocaciones, y presencia de fases de mezcla. Esto conduce a informes inconsistentes para materiales conocidos y ampliamente estudiados.
Entre tales compuestos se encuentra TaGeIr, que cristaliza con el tipo de estructura MgAgAs. Para comprender el origen de los informes contradictorios sobre TaGeIr, Científicos de MPI CPfS y Northwestern University investigaron la desviación de la estructura cristalina del modelo ideal de MgAgAs, posibilidad de fuera de estequiometría (presencia de rango de homogeneidad), impacto de la ruta de síntesis en la estructura real, así como las características metalográficas de TaGeIr.
Como resultado de este amplio estudio, Se encontró que la presencia de fases minoritarias (que resultan de los equilibrios de fase en el sistema ternario y la homogeneización no completa incluso mediante un tratamiento térmico prolongado) en las muestras de TaGeIr da como resultado un comportamiento metálico extrínseco, así como en apariencia de superconductividad a bajas temperaturas. Para estudiar las propiedades intrínsecas de TaGeIr, se aplicó la fabricación de dispositivos a microescala, y se estableció de manera concluyente el comportamiento semiconductor de TaGeIr.
Las propiedades semiconductoras de TaGeIr concuerdan con los cálculos de estructura de banda electrónica, revelando la existencia de la banda prohibida solo en el caso de una estructura de tipo MgAgAs con átomos de iridio en un sitio heterocúbico. Esto último es consistente con los estudios de difracción de monocristales.
La investigación del Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos (MPI CPfS) en Dresde tiene como objetivo descubrir y comprender nuevos materiales con propiedades inusuales.
En estrecha cooperación, químicos y físicos (incluidos los químicos que trabajan en síntesis, experimentales y teóricos) utilizan las herramientas y métodos más modernos para examinar cómo la composición química y la disposición de los átomos, así como fuerzas externas, afectar el magnético, propiedades electrónicas y químicas de los compuestos.
Densidad electrónica de estados de modelos TaGeIr optimizados con Ir, Átomos de Ge y Ta en el sitio Wyckoff heterocúbico 4c con los correspondientes arreglos atómicos. Crédito:MPI CPfS
Nuevos materiales cuánticos, Los fenómenos físicos y los materiales para la conversión de energía son el resultado de esta colaboración interdisciplinaria.
