یک تیم تحقیقات بین اللملی می‌گویند موفق به ایجاد نوع جدیدی از گاز الکترونی دو بعدی با رسانایی بالا در محل تماس میان تیتانات استرانتیوم و الومینا شدند این دو ماده جزو بهترین عایق‌های سرامیکی طبیعی هستند. از این گاز می‌توان برای ایجاد محل تماس فلزی میان قطعات الکترونیکی اکسیدی و همچنین در ادوات مزوسکوپی کوانتومی استفاده کرد.
ایجاد گاز الکترونی در محل تماس دو عایق
یک تیم تحقیقات بین اللملی می‌گویند موفق به ایجاد نوع جدیدی از گاز الکترونی دو بعدی با رسانایی بالا در محل تماس میان تیتانات استرانتیوم و آلومینا شدند این دو ماده جزو بهترین عایق‌های سرامیکی طبیعی هستند. از این گاز می‌توان برای ایجاد محل تماس فلزی میان قطعات الکترونیکی اکسیدی و همچنین در ادوات مزوسکوپی کوانتومی استفاده کرد.
تیتانات استرانتیوم یکی از مواد عایقی است که دارای باند گپ بزرگی است. این ماده دارای ساختار پروسکیت بوده و به‌عنوان زیرلایه جهت رشد مواد رسانا در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. اخیرا یک تیم تحقیقاتی موفق به کشف ویژگی‌های جالبی در ساختارهای ترکیبی تیتانات استرانتیوم شده است این ویژگی‌ها شامل رفتار گازی الکترونی شبه دو بعدی، خواص مغناطیسی، تغییر مقاومت، اثر ترموالکتریک و رسانایی بسیار بالا است. این ویژگی‌ها موجب می‌شود تا از این ماده بتوان در الکترونیک‌های اکسیدی، ترموالکتریک‌ها و پیل‌های خورشیدی اکسید جامد استفاده کرد.
دو سال قبل، یونژونگ چن و همکارانش از دانشگاه صنعتی دانمارک نوع جدیدی از ساختارهای ترکیبی مبتنی بر تیتانات استرانتیوم را گزارش کردند که دارای سطح تماس رسانا است، این درحالی است که این ماده فاقد لایه بلوری است. همین تیم تحقیقاتی در پژوهش اخیر خود نشان دادند که آلومینا که در طبیعت به‌عنوان ماده‌ای عایق قلمداد می‌شود می‌تواند به‌صورت اپیتاکسیالی روی تیتانات استرانتیوم رشد کند و محل تماس میان این دو گونه دارای قابلیت عبور الکترون است. این پژوهش با همکاری محققانی از دانشگاه کپنهاگ، موسسه حالت جامد لایبنیز و آزمایشگاه ملی بنجینگ انجام شده است. در این تحقیق رشد آلومینا با استفاده از رسوب لیزر پالسی انجام می‌شود این یکی از رایج‌ترین روش‌های نشست اکسید فلزی است. رشد فیلم با استفاده از پراش الکترونی با انرژی بالا به‌صورت درجا رصد می‌شود.
چن می‌گوید دلیل حرکت الکترون در میان محل تماس میان آلومینا/ تیتانات استرانتیوم این است که در این محل ناخالصی و نقص کمتری وجود دارد. دلیل دیگر این ویژگی آن است که شبکه بلوری میان این دو بخش به‌طور کامل روی هم منطبق می‌شود. البته اکسیژن‌ها موجود روی آلومینا موجب بروز ناهم‌ترازی در این ساختار می‌شود اما این مشکل بسیار کم و تنها در حد یک درصد است.
پژوهشگران می‌گویند در حال حاضر روی بهبود الگوی موجود میان این دو بخش کار می‌کنند، آنها معتقدند که اگر خوش‌شانس باشند خواهند توانست خواص فیزیکی جدیدی نظیر ابررساناها را در سطح تماس این دو ماده ایجاد کنند. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
