Ученые разработали новый способ получения сверхчистой нанокерамики, на синтез которой уходит всего 10 секунд. Такой материал затем можно применять при создании газовых сенсоров и в силовой электронике.
Речь идет о наноструктурированной керамике на основе оксида галлия. Как сообщили в Минобрнауки РФ, этот материал также подходит для использования в электронике, датчиках, приборах для обнаружения ультрафиолетового излучения и радиации, а еще для производства прозрачных токопроводящих покрытий, сообщает ТАСС.
Новый способ создали исследователи Томского политехнического университета вместе с коллегами. Его особенность в том, что для получения материала не нужны дополнительные модификаторы и катализаторы. За счет этого готовые образцы получаются особенно чистыми, а количество дефектов в их структуре уменьшается.
Керамику получают с помощью мощного пучка электронов. Установка формирует непрерывный поток быстрых электронов, который направляют на порошковую смесь. В результате синтез проходит очень быстро и занимает всего 10 секунд.
Во время работы ученые также изучили люминесцентные свойства полученных образцов. Оказалось, что разные варианты материала светятся по-разному: часть образцов дает быстрое свечение, а часть — медленное.
Профессор отделения материаловедения ТПУ Елена Полисадова пояснила: «Такое поведение связано с наличием в кристаллической решетке кислородных вакансий и более сложных дефектов, дивакансий, которые управляют переносом энергии. Простота, скорость и чистота радиационного синтеза открывают путь к промышленному производству наноструктурированных оксидных материалов с заданными дефектными центрами и высокими эксплуатационными характеристиками».
В исследовании участвовали сотрудники отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ, Евразийского национального университета имени Л. Н. Гумилева из Казахстана и Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН. Работу поддержал грант РНФ. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International.
