Student World

V poslední době se tyto materiály uplatňují především v solárních článcích i dalších elektronických součástkách.

Nový výzkum z Vídeňské technické univerzity je primárně teoretický, jeho cílem bylo demonstrovat současné zobrazovací techniky i věrohodnost modelů, které chování látek na atomární úrovni simulují/předpovídají. Ulrike Diebold a její kolegové použili skenovacího (řádkovacího, rastrovacího) tunelového mikroskopu (STM), výsledky publikovali v Nature Materials.

Co se tedy přesně stane, když na povrch perovskitu dopadne molekula vody? Vědci konkrétní použili perovskit Sr2RuO4, tj. podvojný oxid strontnato rutheničitý. Na povrchu tohoto krystalu se údajně nacházejí pouze atomy stroncia a kyslíku, ruthenium je pod nimi, obklopeno dalšími atomy kyslíku. Když na povrch kápneme molekulu vody, ta se téměř rozdělí na atom vodíku a skupinu OH. Vodíkový atom se přilepí ke kyslíku na povrchu perovskitu; snad by si to šlo představit jako obdobu vodíkového můstku, který se ve vodě tvoří mezi vodíkem a kyslíkem sousední molekuly.

Nejde o disociaci molekuly v pravém slova smyslu, skupina OH se nestane volně pohyblivou, nevzniká reaktivní radikál ani zásaditá reakce. Skupina OH spíše kmitá, otáčí se kolem vodíku, který se pevně přichytil k povrchu krystalu. Hezké na tom má být, že právě takové chování bylo předpovězeno na základě teoretických výpočtů a nyní potvrzeno i pozorováním – takže fyzice/chemii i na takto detailní úrovni už celkem rozumíme.

A co když molekul vody na povrch kápneme víc? Vznikne více OH skupin, které se otáčejí kolem pevně přichycených vodíků a začnou se srážet. Vznikají dvojice těchto skupin nebo (další voda) i jejich delší řetězce, už nehybné. Nakonec už voda nenajde na povrchu místo, kam by se mohl navázat atom vodíku, takže molekuly zůstávají pohromadě.

Studium povrchových reakcí a vazeb má vztah především ke katalytickým procesům. I když zrovna tohle cílem výzkumu přímo nebylo, podařilo se ověřit, že technika STM umožňuje sledovat povrchy opravdu na úrovni jednotlivých atomů.

Zdroj: ScienceDaily

autor Pavel Houser