Ученые создали новый материал для инновационных технологий в электронике

Синтез слоистых орторомбических четверных теллуридов, состоящих из теллура (Te), меди (Cu) и двух редкоземельных элементов (Eu и Re), впервые осуществила команда ученых из Тюменского госуниверситета (ТюмГУ), Уральского федерального университета и Института неорганической химии Штутгартского университета, 27 февраля сообщает пресс-служба ТюмГУ.

Эти новые соединения в будущем могут стать основой для полупроводниковых материалов с шириной запрещенной зоны, необходимой для фотовольтаических материалов, которые за счет улучшенного разделения зарядов можно будет применять для производства многослойных солнечных элементов.

Огромный потенциал теллуридных соединений определяется их термоэлектрическими свойствами. Но получение чистого порошка теллуридов было связано со значительными проблемами, поскольку для вышеуказанных применений очень важно полное отсутствие примесей.

Профессор кафедры органической и экологической химии ТюмГУ Анна Русейкина рассказала о проведенных исследованиях:

«Изучение четырехкомпонентных теллуридов открывает новые перспективы для создания материалов с уникальными свойствами и возможным применением в различных областях, включая электронику, оптику и энергетику. Наши исследования открывают новый класс полупроводниковых и термоэлектрических материалов».

Ученые определили оптимальные условия получения слоистых четверных теллуридов, которые позволяют сократить время синтеза и увеличить чистоту получаемого продукта. Полученные научные результаты могут стать основой для технологических разработок по созданию на основе этих материалов гетерометаллических, теллуридоптических, термоэлектрических и полупроводниковых модулей, отметила Анна Русейкина.

Ученые выполнили синтез ряда монокристаллов четверных теллуридов, в котором флюсом выступал иодид цезия (CsI). При этом из-за быстрой окисляемости редкоземельных металлов воздухом при комнатной температуре им пришлось для взвешивания исходных компонентов воспользоваться перчаточным боксом с инертной атмосферой.

Исследователи изучили кристаллическую структуру полученных монокристаллов как экспериментально, так и с использованием теоретических методов. Это позволило им установить закономерности изменения структурных параметров и степени искажения координационных полиэдров в зависимости от ионного радиуса редкоземельного металла.

Результаты исследования были представлены в статье «Синтез и закономерности изменения структурных параметров новых четверных теллуридов EuReCuTe₃ (Re = Ho, Tm и Sc): эксперимент и теория» (Syntheses and Patterns of Changes in Structural Parameters of the New Quaternary Tellurides EuRECuTe₃ (RE = Ho, Tm, and Sc): Experiment and Theory), опубликованной в журнале Мaterials.