Výzkumníci z Technické univerzity v holandském Deftu detailně popsali fázový přechodu u sloučenin a slitin niklu. Očekává se využití tohoto jevu v elektronice.
Fázovou změnou může být třeba var vody. Kapalina v hrnci se nezačne vařit najednou, ale bublinky se nejprve tvoří u okrajů. Podobně je to s jinou skupenskou změnou, tuhnutím; také zde se nejprve objeví nukleační centra (jádra), kolem nichž pak zmrzne zbytek.
U sloučenin a slitin niklu (dále uvedené se týká niklátů, koordinačních sloučenin, kde v jádru molekuly je nikl a kolem atomy kyslíku nebo skupiny s kyslíkem) se nyní podařilo detailně popsat obdobnou fázovou přeměnu: jak se vlastně z vodiče stává izolant. Při poklesu teploty v látce postupně vznikají oblasti (domény) s odlišnými elektrickými vlastnostmi. Fázové změny jsou s klesající teplotou v podstatě dvě, nejprve objevení prvních domén a poté přechod celého materiálu na izolant. Celý proces se podařilo zmapovat v reálném čase pomocí rentgenové mikroskopie, která díky kratší vlnové délce světla umožňuje dosáhnout vyššího rozlišení.
Tvar izolačních domén závisí na tvaru samotného materiálu. Pokud např. zkoumaný povlak sloučeniny niklu měl v sobě díry o tvaru kruhu nebo čtverce, podobně vypadaly i vznikající domény izolantu. Proces změny elektrických vlastností se díky tomu dá řídit. V další fázi výzkumu se vědci chtějí soustředit na ovládání těchto procesů laserem; stejně tak by mělo být možné přepínat i magnetické vlastnosti. Sloučeniny niklu by tak podle představ autorů výzkumu mohly být základem pro velmi rychlé světlem ovládané tranzistory.
Výsledky byly publikovány v Nature Communications, hlavním autorem článku byl Giordano Mattoni.
Zdroj: Phys.org
Poznámka: U niklu jako prvku by vodivost s teplotou klesala, u sloučenin kovů už ale může být závislost opačná, mohou se i chovat jako polovodiče apod.
