• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> Physique
    Principales régularités de dilatation thermique et stabilité thermique des ferroélectriques en couches établies

    Lors du passage à l'état paraélectrique, les paramètres linéaires des composés augmentent plus uniformément dans toute la masse du matériau. Cette information est importante pour prédire le comportement du matériau dans des conditions de fonctionnement spécifiées. Crédit :Université Lobatchevsky

    Les scientifiques de l'Université Lobatchevsky et de l'Institut des basses températures et de la recherche structurelle de Wroclaw (Pologne) ont mené des études uniques sur les propriétés d'oscillation à l'aide de la spectroscopie optique.

    Pérovskites en couches contenant du bismuth, décrit pour la première fois par Aurivillius, ont récemment fait l'objet de recherches. Les scientifiques de l'Université Lobatchevsky ont obtenu les principaux représentants de la famille des phases Aurivillius :Bi 2 Meuglement 6 , Bi 2 WO 6 , Bi 3 NbTiO 9 , Bi4Ti 3 O 12 et CaBi 4 Ti 4 O 15 . Les phases Aurivillius sont les principaux matériaux candidats pour la production de puces mémoire non volatiles.

    Actuellement, les types de mémoire vive existants sont volatiles, c'est à dire., le contenu de la mémoire est effacé lors de la mise hors tension. Equiper les ordinateurs d'une mémoire non volatile est un objectif à long terme de la recherche en informatique. De tels types de mémoire existent déjà, par exemple, la soi-disant FRAM (Ferroelectric Random Access Memory).

    L'élément principal de la micropuce est un film mince de ferroélectrique. Les ferroélectriques sont des substances qui ont une polarisation électrique spontanée en l'absence d'un champ électrique externe dans une certaine plage de température. L'intérêt scientifique et pratique des phases d'Aurivillius repose sur le passage de l'état ferroélectrique à la phase paraélectrique, qui s'accompagne de la disparition de la polarisation spontanée. Le principe de fonctionnement des puces FRAM repose sur une commutation de polarisation par un champ électrique externe entre les deux phases :polaire et apolaire, tandis que la cellule mémoire stocke 0 et 1, respectivement. L'information est enregistrée ou lue en commutant la polarisation des domaines ferroélectriques par un champ électrique externe.

    Les puces électroniques peuvent devoir fonctionner dans des conditions extrêmes, c'est-à-dire à haute température. Par conséquent, des informations sur la stabilité thermique de ces composés sont nécessaires. Les scientifiques de l'Université Lobatchevsky ont étudié le comportement des composés lorsqu'ils sont chauffés et ont déterminé la plage de températures de fonctionnement du matériau des micropuces. En outre, la température de transition de l'état ferroélectrique à l'état paraélectrique a été déterminée par la méthode de calorimétrie différentielle à balayage en conjonction avec la diffraction des rayons X à haute température. La dépendance de la température de transition sur la composition et la structure des échantillons a été révélée pour un certain nombre de composés. À l'avenir, cela aidera à obtenir des échantillons avec des propriétés spécifiées.

    Les puces mémoire résistantes aux effets thermiques peuvent être utilisées dans les usines chimiques pour contrôler les processus industriels (par exemple, dans des conditions de synthèse) et dans les systèmes de protection incendie équipés de systèmes d'enregistrement vidéo. Pour estimer les changements dans les dimensions linéaires de la substance lors du chauffage, la dilatation thermique des phases d'Aurivillius a été étudiée.

    Selon le professeur Alexander Knyazev, Doyen de la faculté de chimie de l'UNN, les chercheurs ont découvert qu'une augmentation des dimensions linéaires des échantillons chauffés se produisait principalement dans le plan horizontal. « Lors du passage à l'état paraélectrique, les paramètres linéaires des composés augmentent plus uniformément dans toute la masse du matériau. Cette information est importante pour prédire le comportement du matériau dans des conditions de fonctionnement spécifiées, " note Alexandre Knyazev.

    Conjointement avec leurs collègues de l'Institut des basses températures et de la recherche structurelle de Wroclaw (Pologne), Les scientifiques de l'UNN ont mené des études uniques sur les propriétés d'oscillation en utilisant des méthodes modernes de spectroscopie optique. Les résultats de l'étude révèlent un certain nombre de caractéristiques structurelles caractéristiques uniquement des phases d'Aurivillius en raison de leur structure en couches.

    Dans le prolongement de cette recherche, l'équipe de Nijni Novgorod procède à l'étude des phases Dion-Jacobson, qui appartiennent également à la classe des pérovskites en couches. L'intérêt des chercheurs pour ces composés est dû à la possibilité de leur utilisation comme ferroélectriques, diélectriques, piézoélectrique, supraconducteurs et photocatalyseurs pour la décomposition de l'eau sous l'action de la lumière visible. L'utilisation des phases de Dion-Jacobson comme réactif initial pour la synthèse d'autres pérovskites stratifiées est également d'une grande importance.

    © Science https://fr.scienceaq.com