Подтверждено существование «изолятора Слейтера», который переключается при комнатной температуре

Источник: phys.org

Так называемые «изоляторы Слейтера» были найдены и изучены более 50 лет назад. Это особая группа соединений, которая при достаточно высокой температуре демонстрирует свойства металлов (в первую очередь — высокую электропроводность). А при резком снижении температуры материал переходит в новое состояние и становится изолятором. Температура перехода для большинства известных «изоляторов Слейтера» слишком низкая (гораздо ниже комнатной). Поэтому использование необычных свойств этих материалов на практике было затруднено. В 2009 году специалисты Национального института материаловедения (Япония) синтезировали кристалл оксида осмия, структура которого напоминает перовскит. Тогда же впервые было сделано предположение, что новый материал должен переключаться из состояния проводника в диэлектрик при относительно высокой температуре.

Новое исследование, проведенное доктором Казунари Ямаура в сотрудничестве со специалистами Национальной лаборатории Окриджа (США) подтвердило эту гипотезу. Используя метод нейтронной дифракции, ученые доказали, что перовскитоподобный кристалл оксида осмия демонстрирует свойства «изолятора Слейтера» при комнатной температуре. Данное открытие имеет не только чисто научное, но и практическое значение. Новый материал может стать основой устройств с ранее невозможными функциями. В частности, речь идет о твердотельных датчиках обнаружения сигналов терагерцевого диапазона, новых термоэлектрических приборах и т. д. Кроме того, изучение характеристик кристалла оксида осмия позволит создать другие материалы с аналогичными свойствами.