Il confinamento, la chiave per la stabilizzazione nelle strutture cristalline
Poiché le proprietà dei solidi inorganici sono strettamente collegate alle loro strutture cristalline, il progetto COSYMETCOX (Confined synthesis of metastable complex oxides) ha usato un nuovo approccio per ampliare le proprietà e le applicazioni degli ossidi complessi metastabili. Usando il confinamento della matrice, sono state stabilizzate delle fasi metastabili per produrre polimorfi in nanoscala. I ricercatori hanno inoltre identificato e studiato le proprietà di base del meccanismo di stabilizzazione. Essi hanno lavorato con sistemi magnetoelettrici rilevanti per la ricerca, ovvero ossido di ferro (III) epsilon (ε-Fe2O3) e una nuova fase di La0.7Sr0.3MnO3. Quest’ultima mostra un’elevata temperatura di Curie quando perde le proprietà magnetiche. Poiché il metodo con matrice confinata non è sempre adatto per questi nano ossidi, gli scienziati si sono occupati di questa limitazione. L’integrazione di questi ossidi richiede il completo controllo della loro microstruttura, in aggiunta al posizionamento preciso in un substrato tecnologicamente appropriato. COSYMETCOX ha prodotto anche un metodo resistente per preparare film di ε-Fe2O3 su un substrato di titanato di stronzio. Essi hanno scoperto che questo polimorfo metastabile è ferroelettrico a temperatura ambiente. Questa è la prima volta in cui viene descritto un singolo ossido metallico multiferroico, poiché si riconosce che esso è anche ferroelettrico a temperature ambiente. La sintesi confinata del La0.7Sr0.3MnO3 monoclino in matrici di silice ha dato dei risultati sorprendenti. Dopo il trattamento termico dei gel, i ricercatori hanno scoperto una considerevole quantità di quarzo alfa, ma non la manganite prevista. I ricercatori hanno inoltre iniziato lo studio della cristallizzazione di nuove fasi metastabili sottoposte a pressioni negative in liquidi. Il lavoro proseguirà nel portafoglio delle attività di ricerca di alcuni membri del progetto dopo la conclusione di COSYMETCOX.
Parole chiave
Confinamento, stabilizzazione, strutture cristalline, metastabile, magnetoelettrico
