Исследователи обнаружили уникальное явление в материале BiNiO3: при высоком давлении и низких температурах упорядочение его электрических зарядов разрушаются, переходя в состояние «заряженного стекла». Это открытие, опубликованное в Nature Communications, раскрывает новые перспективы для создания материалов с необычными свойствами.
BiNiO3, относящийся к семейству перовскитных оксидов, обычно демонстрирует упорядоченное расположение ионов висмута (Bi3+ и Bi5+). Однако при давлении 3 ГПа эта структура начинает нарушаться, а между 4 и 5 ГПа и температурой ниже 200 К происходит полный переход в неупорядоченное состояние. В этом состоянии заряды распределяются хаотично, напоминая эффект аморфизации.
При нагревании под давлением материал становится металлическим, демонстрируя отрицательное тепловое расширение. Такие фазовые переходы показывают сложное взаимодействие давления, температуры и электрических свойств. По словам доктора Вэй-Тин Чена, это исследование открывает возможности для разработки материалов с уникальными характеристиками, включая магнитокалорический эффект и управляемое тепловое расширение. Эти свойства могут найти применение в электронике, датчиках и других технологиях.
Схематическое изображение никелата висмута BiNiO3 при различных давлениях и температурах. Изображение: Национальный университет Тайваня.
Дополнительная информация: Wei-tin Chen et al, Pressure-induced charge amorphisation in BiNiO3, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57247-1
Источник: The discovery of pressure-driven charge amorphization: A new twist in material transformations