Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Den Avslöjande Kristallen Strukturerar av Sammansättningen som Är Nödvändig till Sonar- och DatorMinnet

Published on November 9, 2010 at 6:31 PM

Genom Att Använda en neutron stråla som en sond, forskare som är funktionsdugliga på Nationalet Institute of Standards and Technology (NIST) har börjat att avslöja kristallen strukturerar av en sammansättning som är nödvändig till teknologier som spänner från sonaren till datorminnet. Deras nya work* ger lång-sökt inblick in i hur precis ett brett använt materiellt av modern teknologi fungerar faktiskt.

Sammansättningen är ”ett piezoelectric,” ett materiellt kapabelt av att ändra en sort av energi in i en-mekaniskt till elektriskt eller omvänt. Long använt i sonarsystem för att avkänna solitt vinkar, för en tid sedan piezoelectricsen har applicerats i apparater som kräver små ändringar placerar in, liksom huvudet, som läser data från din dators hårda drev.

Piezoelectrics gillar PZT är viktig i konstruktionen av utlösare, liksom de van vid lästa data från dator' hårddiskar. En bättre grundöverenskommelse av PZT kan en dag låta forskare skapa bättre piezoelectric material från som malas upp. Artighet: Shutterstock/Rävaktig Studio

För årtionden leder branschen som standart piezoelectric har varit PZT, en sammansättning, som innehåller titaniumen, zirconium, och syre. Kristaller av PZT ändrar ett mycket litet del av en procent storleksanpassar in när ett solitt vinkar slag dem, och thisshapeändring skapar en elektrisk impuls. Årtionden sedan, upptäcktes det att PZT utför på dess bäst, när titaniumen och zirconiumen visas i ungefärligt jämbördig proportionerar, men ingen som förstås egentligen varför.

”Angår teorierna vanligt vad händer på övergången fodrar mellan att ha ett överskott av zirconium och en av titaniumen,” något att säga Peter Gehring av NISTEN Centrerar för NeutronForskning (NCNR). ”Föreslår Några teorier, att nära övergången zonplanera rätt, atomsna tar på en special konfiguration, som låter bestämda atoms till flyttningen friare, än dem kan annars. Men, därför att det har varit hårt att växa en kristall av PZT som är stor nog för att analysera, kunde vi inte fullständigt testa dessa idéer.”,

Ett genombrott kom, då kemister på Kanada den Simon Fraser Universitetar klarade av för att växa singelkristaller av några millimetrar storleksanpassar in och överförde dem till NCNREN för undersökning med neutronspridning-entekniken för att bestämma placerar av individ som atoms i en komplex kristall strukturerar, genom att observera, mönstrar gjort av neutrons som studsar av den. Laget, som också inklusive forskare från Universitetar av Oxford, Universitetar av Tokyo och Universitetar av Warwick, var kompetent definitively att härska ut en av det föreslaget, strukturerar av PZT.

I stället grundar de att varje crystal beståndsdel för PZT antar troligen att en av möjlighet två bildar som finns till samtidigt inom den större crystal samlingen. Dessa bildar dikteras av kemisk sammansättning, och de kan påverkan hur väl det materiellt utför på ett stort fjäll. Deras rön föreslår också, att ändringen i uppförande som ses på övergången händer gradvist, ganska, än på något som skissas konturernaa av skarpt, proportionera av zirconium till titaniumen.

Gehring något att säga resultaten kunde vara en kliva in mot att förbättra PZT. ”Bestämma strukturerastyrkan ge oss perspektiv som är nödvändigt att planlägga ett piezoelectric materiellt från första principer, i stället för precis att leka omkring och att se vad fungerar,” honom något att säga. ”Som är vad du behöver, om du går någonsin att bygga en bättre mousetrap.”,

* D. Phelan, X. Lång, Y. Xie, Z-. - G. Ye, A M. Glazer, H. Yokota, P.A. Thomas och P.M. Gehring. Beställer den monoclinic crystal studien för Singeln av att konkurrera som är rhombohedral och, i bly- zirconate titanate. Läkarundersökningen Granskar Märker, Nov. 8, 2010, DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.207601

Last Update: 26. January 2012 18:39

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