1955年美国国家李德公司用
焰熔法制成的一种无天然对应物的
人工宝石。其化学成分为SrTiO3。钛酸锶是具锶和钛的氧化物。 在室温下,它是具有钙钛矿结构的中心对称的顺电态介质材料。 在低温下,它接近具有非常大的介电常数〜10的铁电相变,但是保持顺电态,直到作为量子涨落的结果测量的最低温度,使其成为量子顺电态。它一直被认为是一种完全人工的材料,直到1982年,它在西伯利亚被发现并命名为tausonite的自然对应物--并已经被
国际矿物学协会(IMA)认可。Tausonite仍然是一种极其罕见的矿物质,发生于非常微小的晶体。其最重要的应用是其合成形式,其中偶尔会遇到作为金刚石模拟物,精密光学,压敏电阻和先进陶瓷。
高纯
四氯化钛、氯化锶和高纯草酸溶液在60~70°C下反应1小时,得到草酸氧钛锶。草酸氧钛锶经洗涤、烘干、煅烧,制得钛酸锶粉体。
钛酸锶(SrTiO3)具有典型的
钙钛矿型结构,是有毒化学物品,是一种用途广泛的电子功能
陶瓷材料,具有
介电常数高、
介电损耗低、热稳定性好等优点,广泛应用于电子、机械和陶瓷工业。同时,作为一种功能材料,钛酸锶具有
禁带宽度高(3.2 eV)、光催化活性优良等特点,并具有独特的电磁性质和
氧化还原催化活性,在
光催化分解水制氢、光催化降解
有机污染物和
光化学电池等光催化领域也得到了广泛的应用。此外,作为
人造宝石常被切磨成祖母绿型是一种十分良好的钻石代用品。
北京时间2023年3月9日凌晨,相关论文《一种钙钛矿氧化物上的反常强烈相干二次光电子发射》,已提前在线发表于《
自然》期刊。西湖大学博士研究生
洪彩云、
邹文俊和
冉鹏旭为论文共同第一作者,西湖大学理学院终身副教授
何睿华为通讯作者。
此前以钛酸锶为首的氧化物
量子材料研究,主要是将这些材料当作硅基半导体的潜在替代材料来研究,但何睿华团队却通过一种强大的、但很少被应用于光阴极研究的实验手段:角分辨光电子能谱技术,出乎意料地捕捉到这些熟悉的材料竟然同样承载着触发新奇
光电效应的能力——它有着远超于现有光阴极材料的光阴极关键性能:相干性,且无法为现有光电发射理论所解释。
超快电镜专家、论文合作者、西湖大学理学院研究员
郑昌喜认为,合作团队的这一发现,其重要性不在于往钛酸锶的神奇性质列表增添了一个新的性质,而在于这个性质本身,它可能重启一个极其重要、被普遍认为已发展成熟的光阴极技术领域,改变许多早已根深蒂固的游戏规则。