Une équipe scientifique internationale, qui comprenait des scientifiques de Chine, Israël, l'Angleterre et la Russie, a développé une nouvelle méthode pour mesurer la réponse des cristaux au champ électrique. L'étude, réalisée à l'Installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF), ont été publiés dans le Journal de cristallographie appliquée et est apparu sur la couverture du numéro d'octobre. Cette méthode aidera à mettre en œuvre de nouveaux matériaux fonctionnels et à améliorer les matériaux existants.

"L'étude est dédiée aux matériaux cristallins (ferroélectriques), qui sont utilisés dans une variété d'appareils, des sonars pour sous-marins aux éléments d'appareils de diagnostic à ultrasons, " a déclaré le chercheur Dmitry Chernyshov des lignes de faisceaux suisses-norvégiennes de l'ESRF et du département d'électronique physique du SPbPU. Il a souligné que l'amélioration des propriétés de tels matériaux est une tâche scientifique extrêmement importante.

Le scientifique a déclaré que des cartes de diffusion tridimensionnelles détaillées avaient été collectées lors des expériences de synchrotron à l'ESRF. Ces cartes contiennent des informations détaillées sur la structure du cristal et sa réponse au champ électrique. Prochain, une méthode mathématique a été inventée pour extraire les informations pertinentes de ces cartes. Les cristaux à l'étude ont été placés dans une cellule spéciale pour l'application du champ électrique. La cellule a été développée par un ancien élève de l'Université polytechnique de Saint-Pétersbourg Tikhon Vergentiev dans le cadre de son doctorat. projet lors de son stage à l'ESRF.

La structure des cristaux peut être décrite à différentes échelles spatiales. Il est possible de décrire la structure au niveau atomique ou au niveau de grands blocs de la structure atomique (domaines, frontières entre les domaines, défauts structurels). Lorsque les conditions extérieures changent (température, pression, etc.), tous les composants de la structure réagissent différemment. L'équipe de recherche a étudié la réponse du matériau à un champ électrique dans ses structures atomiques et de domaine.

« Dans le cadre d'une expérience, nous avons pu voir comment les différents niveaux de la hiérarchie structurelle réagissent aux influences extérieures. Si nous mesurons et décrivons la réponse des composants individuels d'un système complexe, ainsi que leur interaction, il va être possible de contrôler rationnellement la structure et les propriétés de ces matériaux, " a déclaré Dmitri Tchernychov.

Les auteurs de l'étude s'attendent à ce que les résultats obtenus soient requis par un large éventail de spécialistes. Cela aidera les chimistes à régler la composition chimique et la structure cristalline, et les scientifiques des matériaux utiliseront de nouveaux outils pour manipuler les grands blocs de structure, domaines (ingénierie de domaine). Selon les scientifiques, cela conduira à l'amélioration des propriétés des matériaux utilisés dans les dispositifs de diagnostic à ultrasons.