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Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

खुलासा यौगिक के क्रिस्टल संरचना सोनार और कंप्यूटर मेमोरी के लिए आवश्यक

Published on November 9, 2010 at 6:31 PM

एक जांच के रूप में एक न्यूट्रॉन बीम का उपयोग, पर काम कर रहे शोधकर्ताओं का राष्ट्रीय मानक संस्थान और प्रौद्योगिकी (NIST ) एक सोनार से कंप्यूटर की स्मृति को लेकर प्रौद्योगिकियों के लिए आवश्यक परिसर के क्रिस्टल संरचना प्रकट करने के लिए शुरू कर दिया है. उनकी हाल ही में काम * बस कैसे आधुनिक प्रौद्योगिकी के एक व्यापक रूप से प्रयुक्त सामग्री वास्तव में काम करता है में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है लंबे समय से मांग की है.

यौगिक एक "piezoelectric," एक में बिजली, या इसके विपरीत करने के लिए एक यांत्रिक ऊर्जा का एक प्रकार बदलने के लिए सक्षम सामग्री है. लांग सोनार सिस्टम में कार्यरत ध्वनि तरंगों का पता लगाने, और अधिक हाल ही में piezoelectrics उपकरणों है कि स्थिति में सिर कि आपके कंप्यूटर की हार्ड ड्राइव से डेटा पढ़ता के रूप में मामूली परिवर्तन की आवश्यकता होती है में लागू किया गया है.

पीजेडटी तरह piezoelectrics actuators, जैसे कंप्यूटर की हार्ड डिस्क से डाटा पढ़ने के लिए इस्तेमाल किया उन के निर्माण में महत्वपूर्ण हैं. पीजेडटी का एक बेहतर बुनियादी समझ एक दिन वैज्ञानिकों ने जमीन से बेहतर piezoelectric सामग्री बनाने के लिए अनुमति दे सकता है. सौजन्य: लोमड़ी की तरह / Shutterstock स्टूडियो

दशकों के लिए, उद्योग piezoelectric मानक पीजेडटी, एक यौगिक है कि टाइटेनियम, zirconium, सीसा, और ऑक्सीजन शामिल किया गया है. पीजेडटी के कण आकार में एक प्रतिशत के एक छोटे अंश को बदलने जब एक ध्वनि तरंग उन हमलों, और thisshape परिवर्तन एक विद्युत आवेग पैदा. दशकों पहले, यह पता चला था कि पीजेडटी अपने सबसे अच्छे रूप में प्रदर्शन जब टाइटेनियम और zirconium लगभग बराबर अनुपात में दिखाई है, लेकिन कोई भी वास्तव में क्यों समझ.

"सिद्धांतों अक्सर चिंता zirconium की एक अधिशेष और टाइटेनियम के एक होने के बीच संक्रमण लाइन पर क्या होता है" (NCNR) न्यूट्रॉन अनुसंधान NIST केंद्र के Gehring पीटर कहते हैं. "कुछ सिद्धांतों संक्रमण क्षेत्र के निकट है कि सही सुझाव है, परमाणुओं एक विशेष विन्यास है कि कुछ परमाणुओं की तुलना में वे अन्यथा कर सकते हैं और अधिक आसानी से ले जाने के लिए अनुमति देता है पर ले लो. लेकिन क्योंकि यह मुश्किल हो गया है पीजेडटी की एक क्रिस्टल काफी बड़े विश्लेषण करने के लिए, हम couldn बढ़ने ' पूरी तरह से इन विचारों का परीक्षण. "

एक सफलता जब कनाडा साइमन फ्रेजर विश्वविद्यालय में दवा की दुकानों के लिए आकार में कुछ मिलीमीटर की एकल क्रिस्टल बढ़ने में कामयाब आया था और उन्हें देख द्वारा न्यूट्रॉन बिखरने एक जटिल क्रिस्टल संरचना में अलग - अलग परमाणुओं की स्थिति का निर्धारण करने के लिए एक तकनीक के साथ परीक्षा के लिए NCNR भेजा पैटर्न इसे बंद शेख़ी न्यूट्रॉन द्वारा बनाया. टीम है, जो भी ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय, टोक्यो के विश्वविद्यालय, और वारविक विश्वविद्यालय से शोधकर्ताओं शामिल है, निश्चित पीजेडटी प्रस्तावित संरचनाओं के शासन करने में सक्षम था.

इसके बजाय, वे पाया कि प्रत्येक पीजेडटी क्रिस्टल तत्व होने की संभावना एक दो संभव रूपों है कि बड़े क्रिस्टल सरणी के भीतर रह की मानता है. इन रूपों रासायनिक संरचना से निर्धारित होते हैं, और वे कितनी अच्छी तरह सामग्री एक बड़े पैमाने पर प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं. उनके निष्कर्ष यह भी सुझाव है कि व्यवहार में परिवर्तन संक्रमण में देखा धीरे धीरे बजाय zirconium की टाइटेनियम के लिए कुछ तेजी से चित्रित अनुपात में होता है.

Gehring परिणाम पीजेडटी बेहतर प्रदर्शन की ओर एक कदम हो सकता है कहते हैं. "संरचना का निर्धारण हमें पहले सिद्धांतों से एक piezoelectric सामग्री डिजाइन करने के लिए आवश्यक परिप्रेक्ष्य, के बजाय सिर्फ आसपास खेल रहा है और क्या काम करता है देख दे सकता है," वे कहते हैं. "यह तुम क्या जरूरत है अगर तुम कभी एक बेहतर चूहादान का निर्माण करने जा रहे हैं."

* डी. फेलन, एक्स लांग, वाई Xie, Z.-G. सुनो, AM ग्लेज़र, एच. Yokota, फिलीस्तीनी अथॉरिटी थॉमस और PM Gehring. नेतृत्व zirconate titanate में मुख्यत: रवा और monoclinic क्रम प्रतिस्पर्धा के एकल क्रिस्टल का अध्ययन. शारीरिक समीक्षा पत्र, 8 नवम्बर, 2010, DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.207601

Last Update: 20. October 2011 15:58

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