Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Paljastava kiderakenne Compound Olennaista Sonar ja tietokoneen muistin

Published on November 9, 2010 at 6:31 PM

Käyttämällä neutroni palkin anturi, tutkijat työskentelevät National Institute of Standards and Technology (NIST) ovat alkaneet paljastaa kiderakenne yhdiste välttämättömiä teknologioita vaihtelee luotain tietokoneen muistiin. Heidän viimeisin työ * tarjoaa kauan etsimänsä käsityksen miten laajalti käytetty materiaali nykyteknologian todella toimii.

Yhdiste on "pietsosähköinen", materiaali pystyy muuttamaan yhdenlaisen energiaa toiseen-mekaanisten ja sähköisten, tai päinvastoin. Pitkä työskentelee kaikuluotaimet havaitsemaan ääniaallot nyttemmin piezoelectrics on sovellettu laitteita, jotka vaativat minuscule muutoksia asemassa oleville, kuten pään, joka lukee tiedot tietokoneen kiintolevylle.

Piezoelectrics kuten PZT ovat tärkeitä rakentamisen toimilaitteita, joita käytetään esimerkiksi lukea tietoja tietokoneiden kovalevyjä. Paremmin perusteellisen ymmärtämisen PZT jonain päivänä avulla tutkijat voivat luoda parempia pietsosähköisiä materiaaleja maasta ylös. Kohteliaisuus: Shutterstock / Studio Foxy

Vuosikymmenien ajan alan standardi pietsosähköisiä on PZT, yhdiste, joka sisältää titaani, zirkonium, lyijy ja happea. Kiteitä PZT muuttaa pieni murto-osa prosenttia koko, kun ääniaalto iskee niihin, ja thisshape muutos aiheuttaa sähkö impulssi. Vuosikymmeniä sitten todettiin, että PZT toimii parhaimmillaan, kun titaani ja zirkonium näkyvät suunnilleen yhtä suuressa määrin, mutta kukaan ei oikein ymmärtänyt miksi.

"Teoriat usein huolissaan mitä tapahtuu siirtyminen viiva joiden ylijäämä zirkoniumia ja yksi titaania", sanoo Peter Gehring on NIST Center for Neutron tutkimuskeskus (NCNR). "Jotkut teoriat viittaavat siihen, että aivan lähellä siirtymisen vyöhyke, atomien ottaa erityinen kokoonpano, jonka avulla tietyt atomit liikkua vapaammin kuin ne muuten. Mutta koska se on ollut vaikeaa kasvattaa kristalli PZT riittävän suuri analysoida, meillä ei pystynyt t täysin testata näitä ideoita. "

Läpimurto tuli, kun kemistit at Kanadan Simon Fraser University onnistui kasvamaan yhden kiteet muutaman millimetrin kokoisia ja lähetti ne NCNR tutkittavaksi kanssa neutronien sironta-tekniikka määrittämiseksi tehtävissä yksittäisten atomien monimutkainen kiderakenne havainnoimalla kuvioita tehnyt neutronien kimposivat sitä. Tiimi, johon kuuluivat myös tutkijat Oxfordin yliopisto, Tokion yliopisto ja University of Warwick, pystyi lopullisesti sulkea pois yksi ehdotetuista rakenteiden PZT.

Sen sijaan, he huomasivat, että jokainen PZT Crystal osa todennäköisesti olettaa kahdella mahdolliset muodot, että samanaikaisesti laajemmalla Crystal jono. Nämä lomakkeet sanelee kemiallisesta koostumuksesta, ja ne voivat vaikuttaa siihen, miten hyvin materiaali tekee laajassa mittakaavassa. Niiden tulokset osoittavat myös, että käyttäytymisen muutos nähtiin siirtyminen tapahtuu vähitellen, eikä jossain jyrkästi rajattu osuus zirkonium ja titaani.

Gehring sanoo tulokset voisivat olla askel kohti bettering PZT. "Määrittäminen rakenne saattaa antaa meille näkökulman tarpeellista suunnitella pietsosähköinen materiaali periaatteiden pohjalta, eikä soittaen ja nähdä, mikä toimii", hän sanoo. "Se mitä tarvitset, jos olet koskaan aio rakentaa parempi hiirenloukku."

* D. Phelan, X. Long, Y. Xie, Z.-G. Ye, AM Glazer, H. Yokota, PA Thomas ja PM Gehring. Yksikidevalua Tutkimuksessa kilpailevien rhombohedral ja monoclinic järjestyksessä johtaa zirconate titanate. Physical Review Letters, marraskuu 8, 2010, DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.207601

Last Update: 3. October 2011 08:53

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit