Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pro řadu technologických aplikací kovů a jejich sloučenin potřebujeme tyto látky v podobě tenkých filmů. Platí to pro polovodiče/elektroniku včetně displejů, katalyzátory i palivové články a další aplikace v energetickém průmyslu. Filmy se obvykle vyrábějí depozicí par. Problém je, že některé kovy, např. platina, iridium, ruthenium a wolfram, mají velmi vysoké teploty varu, k odpaření potřebujeme mnohdy teplotu nad 2 000 °C. Není to neřešitelná překážka, při rozprašování a odpařování pomocí elektronového paprsku dojde k roztavení a odpaření a na substrátu dokážeme potřebnou vrstvu vytvořit. Tyto metody jsou ale hodně drahé i energeticky náročné a použití vysokého elektrického napětí navíc znamená potenciální bezpečnostní riziko.
Vědci z University of Minnesota nyní v Proceedings of the National Academy of Sciences přišli s jednodušším postupem, který si již nechávají patentovat a jednají i s prvními partnery z průmyslu. Nová technika umožňuje kovy odpařit při výrazně nižších teplotách, méně než 200 °C. Ke kovu stačí přidat speciálně navržené organické ligandy (tisková zpráva k tomu pouze uvádí, že zkoumané molekuly obsahují uhlík, kyslík a vodík), čím dojde k podstatnému zvýšení tlaku par materiálů a to umožní jejich odpařování při nižších teplotách. Tato nová technika je nejen jednodušší, ale dá se také dále ladit a umožňuje vytvářet kvalitnější materiály na míru.
Kromě vlastních kovů by tímto způsobem mělo jít vytvářet také filmy jejich sloučenin, především oxidů, ale i dalších materiálů. Díky tomu by se materiály na bázi těžko tavitelných kovů mohly začít využívat i v celé řadě dalších aplikací.
William Nunn et al, Novel synthesis approach for „stubborn“ metals and metal oxides, PNAS (2021). DOI: 10.1073/pnas.2105713118
Zdroj: University of Minnesota / Phys.org
