Никелат самария (SmNiO3) относится к перовскитам и демонстрирует уникальное поведение в ряде исследований. Ранее команда из Университета Пердью (США) указывала на широкие возможности управления световыми волнами. В нынешней работе на страницах PNAS рассказывается о никелате самария как проводнике ионов, и его применение открывает новые перспективы в целом ряде областей.
Первое и самое очевидное — твердотельные аккумуляторы. «Мы показали, что это семейство материалов может удерживать ионы, так что мы разработали некоторые общие принципы для создания таких твердотельных проводников ионов», — говорит глава лаборатории Шрирам Раманатан.
Его команда добилась проводимости ионов лития и натрия. При приложении напряжения эти ионы занимали место в кристаллической решетки никелата самария.
Профессор Раманатан говорит, что это свойство можно использовать для создания нового типа проводников, систем хранения энергии, а также искусственных синапсов в нейроморфных процессорах.
Более того, при отключении тока ионы сохраняли свое место в решетке — а это значит, что их «стабильное» поведение можно использовать для создания емкой компьютерной памяти.
Третий вариант использования — создание затемняемых окон, отмечает Science Daily. Добавление ионов лития меняло также оптические свойства материала, когда на пластины из никелата самария подавали напряжение.
Методика, созданная Раманатаном и его коллегами, позволила насыщать кристаллическую решетку разным количеством ионов. Профессор говорит, что по мере роста числа ионов лития проводимость материала снижалась — что противоречит интуитивным предположениям.
Исследование уникальных электрических свойств никелата самария заняло около двух лет. Осенью 2016 года в журнале Advanced Materials команда из Университета Пердью опубликовала статью об интересных оптических свойствах материала. Тогда SmNiO3 предложили использовать для создания покрытий с тепловым излучением и элементов оптической памяти.
Твердотельные аккумуляторы на основе лития — одна из перспективных технологий для создания емких и безопасных батарей. Один из лидеров в этой сфере — компания QuantumScape — недавно получила $100 млн инвестиций от Volkswagen.
