Da esquerda para a direita: um diagrama esquemático da nova tecnologia desenvolvida de crescimento de cristal usando isolante WW Crucible e desoxigenado e um exemplo de novos cristais únicos. Crédito: Relatórios científicos (2025). Doi: 10.1038/s41598-025-12535-0
Os cristais únicos atualmente usados em semicondutores, dispositivos eletrônicos e dispositivos ópticos não podem tomar o calor. Isso ocorre porque os materiais normalmente usados para fazê -los – como irídio e platina – têm um ponto de fusão abaixo de 2.200 ° C. Criar cristais únicos que podem suportar essas temperaturas extremas é um desafio que não foi atendido até agora.
O professor associado Yuui Yokota e a professora Akira Yoshikawa (Instituto de Pesquisa de Materiais, Universidade de Tohoku) desenvolveram uma nova tecnologia de crescimento de cristais usando um cadinho de tungstênio (W) que pode ser usado em temperaturas acima de 2.200 ° C.
Espera-se que essa tecnologia de crescimento de cristal faça contribuições significativas para a descoberta de novos materiais e a produção em massa de óxido cristais únicos com um mais alto ponto de fusão.
A pesquisa é publicada em Relatórios científicos.
“A razão pela qual o tungstênio não foi bem -sucedido antes agora é por sua tendência de reagir com materiais de óxido”, explica Yokota. “Também pode se misturar com o cristal – que contamina o produto last”.
A equipe de pesquisadores desenvolveu uma nova tecnologia de crescimento de cristal que suprime reações e contaminação indesejadas. Sua pesquisa definiu claramente o mecanismo por trás desses processos para acabar com eles adequadamente.
Como resultado, eles já conseguiram desenvolver cristais únicos de alta densidade que excedam os dos cintiladores existentes. Essa descoberta tem um impacto significativo no mundo actual que pode melhorar diretamente a vida das pessoas em todo o mundo. Por exemplo, esses cristais podem ser aplicados a um dispositivo PET para detectar câncer em estágio inicial em um período mais curto.
Pontos de fusão e lacunas de banda de cristais únicos de óxido, fluoreto e cintilador de halogeneto. As regiões onde o crescimento do cristal é possível usando cadinhos IR, Pt-RH e Pt são mostrados. Crédito: Relatórios científicos (2025). Doi: 10.1038/s41598-025-12535-0
“Esses são resultados emocionantes, porque significa que podemos criar uma infinidade de novos materiais para uma ampla gama de aplicações”, diz Yoshikawa.
Espera -se que esta pesquisa ajude a acelerar o desenvolvimento de novos cristais únicos funcionais que operam acima de 2.200 ° C para semicondutores, materiais ópticos, cintiladores e materiais piezoelétricos. O método de produção em massa está atualmente em desenvolvimento com o apoio da Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (JST).
Mais informações:
Yuui Yokota et al. Relatórios científicos (2025). Doi: 10.1038/s41598-025-12535-0
Fornecido por
Universidade de Tohoku
Citação: Os cientistas desenvolvem a tecnologia para cultivar cristais únicos semicondutores a temperaturas superiores a 2.200 ° C (2025, 29 de agosto) recuperado em 31 de agosto de 2025 em https://phys.org/information/2025-08-scientists-technology-semicortorctors-crystals-temperatures.htlestes
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