Yeni Organik Bir İletken Keşfedildi
Fotoğraf: Sonsuz anyon zincirli, tek boyutlu yük transfer tuzunun kristal yapısı (TMTTF) (NbOF4)
Tuzlar, gıda baharatlarından çok daha karmaşık yapıdadır. Elektrik iletkenleri olarak hareket edebildikleri gibi sistemler aracılığıyla da akımı iletebilirler. Son derece iyi çalışılmış ve anlaşılmış, tuzların elektriksel özellikleri ilk olarak 1834’te teori olarak kabul edilmiştir. Şimdi, yaklaşık 200 yıl sonra, Japonya merkezli araştırmacılar yeni bir tür tuz keşfettiler.
Sonuçlar 17.03.2021 tarihinde American Chemical Society’nin bir dergisi olan Inorganic Chemistry’de yayınlandı.
Araştırmacılar, üç boyutlu maddelerin tek boyutlu versiyonlarının, faz diyagramı adı verilen bir süreçte nasıl benzersiz fiziksel olaylar ve işlevsellik sergilediğini özellikle araştırmışlardır.
Ulusal Doğa Bilimleri Enstitüleri Moleküler Bilimler Enstitüsü’nde araştırmacı olan makale yazarı Toshikazu Nakamura, “Faz diyagramına ilişkin anlayışımızı derinleştirmek için yeni bir madde geliştiriyorduk. Bu süreçte ise tamamen yeni bir tuz buldum.” dedi.
Tetrathiafulvalene (C6H4S4), birkaç organik iletken tuz için iskelet görevi gören sülfürik bir bileşiktir. Moleküler yapısı, yeni maddeler geliştirmek için inşa edilebilir ve faz diyagramının bir parçası olarak yapısal parametreleri ayarlamak için kolayca değiştirilebilir. Toshikazu Nakamura, “Negatif yüklü iyonlar ve karbondisülfürden (CS2) türetilmiş bir atomik grup içeren bu bileşik üzerine inşa ediyordum. Bu süreç sırasında, tek boyutlu madde bir elektrik yükünü aktardı ve tamamen yeni bir malzemeye dönüştü.” diye açıklıyor.
Nakamura’ya göre, geleneksel organik iletkenler kolayca deforme olmuş bir kafes yapısına sahiptirler ve daha karmaşık düzenlemelerden oluşmaktadırlar. Yeni iletkenin negatif iyonları, niyobyum (Nb), oksijen (O) ve flor (F) atomik düzenlemelerini stabilize eden sonsuz bir zincir yapısıyla düzenlenmiştir. 5 Kelvin, yaklaşık -450 ˚F (-268 ˚C) gibi düşük sıcaklıklara maruz kaldığında, tuz üzerindeki komşu bölgeler manyetik bir koordinasyon geliştirmeye başlamaktadır.
Nakamura, “Bu olayı ayrıntılı olarak araştıracağız, kökenini anlamak istiyoruz” dedi. Araştırmacılar, yapıyı tek boyutlu elektronik sistemler olarak yeni organik iletkenlerin iskeleti olarak anlamak ve uygulamak amacıyla diğer sonsuz zincirli tuzları incelemeyi planlıyor. Nakamura, “Nihai hedefimiz, bu sistemlerin elektronik durumunu ve zincirler arası etkileşimleri kademeli olarak bir boyuttan iki boyuta yükselttiğimizde ne olduğunu anlamaktır.” dedi.
Kaynak: phys.org
