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揭示化合物的晶体结构基本声纳和计算机内存

Published on November 9, 2010 at 6:31 PM

使用中子束作为探针, 国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员在工作已经开始显露从声纳到计算机内存的技术必不可少的一种化合物的晶体结构。他们最近的工作*提供长期追求的洞察到现代技术的广泛使用的材料是多么的实际工作。

该化合物是“压电”的物质能够改变成另,机械电气,反之亦然一种能源。长期受雇于声纳系统,以探测声波,最近压电材料已应用于位置的微小变化,如头,从您的计算机硬盘驱动器读取数据,设备需要。

像压电陶瓷压电建设,如用于从计算机的硬盘中读取数据的驱动器,是重要的。一个基本的了解更好的PZT可能有一天,允许科学家从地面创造更好的压电材料。礼貌:Shutterstock / Studio的狡猾

几十年来,行业标准的压电压电陶瓷,钛,锆,铅和氧气的化合物,其中包含。压电晶体的尺寸变化一个百分点的一小部分当声波撞击他们,和thisshape改变创建一个电脉冲。几十年前,它被发现在其最好的,压电执行时,钛和锆出现在大约相同的比例,但没有人真正理解为什么。

“的理论,经常关注的锆和钛的盈余之间的过渡线的情况,说:”NIST的中子研究中心(NCNR)的Peter Gehring集团。 “一些理论建议的过渡地带附近这一权利,原子采取一个特殊的配置可以让某些原子,以移动更自由,若非如此他们可以,但因为它是被硬增长一个的压电晶体足够大来分析,我们couldn”吨完全测试这些想法。“

突破了时,加拿大西门菲沙大学的化学家管理长出几毫米大小的单晶和发送中子散射的一种确定一个复杂的晶体结构中单个原子的位置的技术检验他们的NCNR观察模式作出关闭它弹跳中子。团队,其中还包括来自牛津大学,东京大学,英国华威大学的研究人员,能够明确排除的PZT建议的结构之一。

相反,他们发现,每个压电晶体元件可能承担两种可能形式并存的更大范围内的晶体阵列之一。这些形式是由化学成分决定的,他们可能会影响如何执行大规模的物质。他们的研究结果还表明,行为的变化出现在过渡,而不是在一些锆钛大幅划定比例逐渐发生,。

Gehring集团说,结果可能是对砥砺压电陶瓷的一个步骤。 “确定的结构可能给我们必要的角度来看,从第一原理设计的压电材料,而不是只是玩玩,看到是什么在起作用,”他说。 “这就是你所需要的,如果你要建立一个更好的捕鼠器。”

* D.费伦,十,龙,华谢Z.-G.叶,上午格雷泽,H.横田先生,PA的托马斯和下午Gehring集团。竞菱和单斜锆钛酸铅为了单晶的研究。物理评论快报,2010年11月8日,作者:10.1103/PhysRevLett.105.207601

Last Update: 5. October 2011 06:35

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