Le niobate de plomb et de magnésium (PMN) est un matériau « relaxant » prototypique, utilisé dans une grande variété d'applications, de l'échographie au sonar. Les chercheurs ont maintenant utilisé des techniques de microscopie de pointe pour voir exactement comment les atomes sont disposés dans PMN - et ce n'est pas ce à quoi on s'attendait.

"Ce travail nous donne des informations que nous pouvons utiliser pour mieux comprendre comment et pourquoi PMN se comporte comme il le fait - et peut-être aussi d'autres matériaux relaxants, " dit James LeBeau, professeur agrégé de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université d'État de Caroline du Nord et auteur correspondant d'un article sur le travail.

"Ce que nous avons découvert, c'est que l'arrangement des atomes dans PMN se déplace progressivement le long d'un gradient, des zones d'ordre élevé aux zones d'ordre faible ; cela se produit dans tout le matériau, " dit LeBeau. " C'est sensiblement différent de ce que la sagesse conventionnelle prédit, c'est-à-dire qu'il y aurait en alternance des zones d'ordre élevé et sans ordre, juste à côté l'un de l'autre."

Ces informations peuvent être introduites dans des modèles informatiques pour fournir de nouvelles informations sur la façon dont la structure atomique du PMN influence ses caractéristiques.

"Cela n'arrivera pas du jour au lendemain, mais nous sommes optimistes que cela peut être une étape vers le développement de procédés qui créent des matériaux PMN avec des microstructures adaptées pour souligner les caractéristiques les plus souhaitables pour les ultrasons, sonar ou autres applications, " dit LeBeau.

"Cela pourrait également potentiellement offrir des informations sur le rôle de la structure atomique dans d'autres matériaux relaxants, offrant des avantages similaires à long terme pour l'ensemble de la classe de matériaux."

Le papier, "Ordre chimique du gradient dans le relaxeur ferroélectrique Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, " est publié dans la revue Lettres de physique appliquée .