Apparat i mikroskala tillverkad av polykristallint TaGeIr:(a) svepelektronmikroskopi av syntetiserat prov med enfasområden av TaGeIr (orange rektanglar), b) mikroskalaanordning för resistivitetsmätning, och (c) resistivitetsdata, avslöjar TaGeIrs halvledande natur. Kredit:MPI CPfS
De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos intermetalliska föreningar styrs av den verkliga strukturen hos syntetiserade material och påverkas starkt av de strukturella bristerna, t.ex. anstränga, dislokationer, och närvaro av blandningsfaser. Detta leder till inkonsekventa rapporter för känt och omfattande studerat material.
Bland sådana föreningar är TaGeIr, som kristalliseras med MgAgAs-strukturen. För att förstå ursprunget till motstridiga rapporter om TaGeIr, forskare från MPI CPfS och Northwestern University undersökte avvikelsen av kristallstrukturen från den ideala MgAgAs-modellen, möjlighet till off-stökiometri (närvaro av homogenitetsintervall), syntesvägens inverkan på den verkliga strukturen, samt metallografiska egenskaper hos TaGeIr.
Som ett resultat av denna omfattande studie, förekomsten av minoritetsfaser (som resulterade från fasjämvikten i det ternära systemet och inte fullständig homogenisering ens genom lång termisk behandling) i TaGeIr-prover visade sig resultera i yttre metalliskt beteende, såväl som i utseende av supraledning vid låga temperaturer. För att studera de inneboende egenskaperna hos TaGeIr, tillverkningen av enheter i mikroskala tillämpades, och TaGeIrs halvledande beteende fastställdes definitivt.
De halvledande egenskaperna hos TaGeIr överensstämmer med elektroniska bandstrukturberäkningar, avslöjar existensen av bandgapet endast i fallet med MgAgAs-typ struktur med iridiumatomer i heterokubiskt ställe. Det senare överensstämmer med enkristalldiffraktionsstudier.
Forskningen vid Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids (MPI CPfS) i Dresden syftar till att upptäcka och förstå nya material med ovanliga egenskaper.
I nära samarbete, kemister och fysiker (inklusive kemister som arbetar med syntes, experimentalister och teoretiker) använder de modernaste verktygen och metoderna för att undersöka hur den kemiska sammansättningen och arrangemanget av atomer, såväl som yttre krafter, påverka magnetiska, föreningarnas elektroniska och kemiska egenskaper.
Elektronisk densitet av tillstånd för optimerade TaGeIr-modeller med Ir, Ge- och Ta-atomer på heterokubiskt 4c Wyckoff-ställe med motsvarande atomarrangemang. Kredit:MPI CPfS
Nya kvantmaterial, fysiska fenomen och material för energiomvandling är resultatet av detta tvärvetenskapliga samarbete.
