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Les Scientifiques Développent la Technique Nouvelle Pour Fabriquer Nanostructures Ferroélectrique Personnalisé

Published on February 23, 2012 at 1:21 AM

Par Cameron Chai

Une équipe de recherche de l'Institut de Technologie de la Géorgie procédé a conçu de ` de descripteur infiltration douce' pour synthétiser des nanotubes ferroélectriques piézoélectriques autonomes et d'autres nanostructures utilisant PZT (PbZr0.52Ti0.48O3), un matériau connu pour sa réaction piézoélectrique géante.

Image Composée de microscope électronique (SEM) de lecture des alignements de nanotube de PZT et de leur réaction piézoélectrique comme mesurée par la bande-excitation PFM (BE-PFM). (Accueil d'Image d'Ashley Bernal et de Nazanin Bassiri-Gharb)

Cette technique nouvelle est capable de produire des nanostructures ferroélectriques avec la différence personnalisée de formes, d'emplacement et de configuration en travers du même substrat. Ces nanostructures expliquent une réaction piézoélectrique équivalente à celle des films minces de grande taille faits de PZT.

Pendant la fabrication des nanotubes ferroélectriques, une électron-poutre négative résistent au matériau était rotation-enduite au-dessus d'un substrat de silicium. Puis, la lithographie d'électron-poutre a été employée pour produire un descripteur placé sur lequel une couche mince d'oxyde d'aluminium a été ajoutée employant le dépôt atomique de couche. Le descripteur a été alors submergé sous vide dans un bain d'ultrason ayant une solution de prédécesseur pour PZT.

La Pyrolyse des structures a été alors effectuée à 300°C, suivi de recuire dans un procédé en deux étapes de traitement thermique à 600°C-800°C pour décomposer le substrat de polymère et cristalliser le matériau. Les nanotubes autonomes de PZT synthétisés par procédé ont joint par la couche mince initiale d'oxyde d'aluminium. Des nanowires ou les nanorods Solides peuvent être produits au lieu des nanotubes creux en augmentant la quantité d'infiltration chimique.

Cette technique avancée prépare le terrain de fabriquer les micropumps actif-réglables, les micromotors, les moissonneuses d'énergie, les émetteurs de terahertz, les cristaux phononic et photoniques, et les transducteurs, les déclencheurs et les senseurs nanoelectromechanical utilisant le matériau de PZT.

L'équipe de recherche pouvait également mesurer exactement les propriétés piézoélectriques de nanoscale des nanostructures ferroélectriques avec l'aide d'une technique de caractérisation appelée la microscopie de force de piezoresponse de bande-excitation. Cette technique a été conçue au Laboratoire National d'Oak Ridge.

Sans Compter Que fournir le contrôle précis de l'emplacement, la technique douce d'infiltration de descripteur a fabriqué des nanotubes piezoelectrically actifs avec des rapports hauteur/largeur élevés de jusqu'à 5:1 de PZT. Un Autre fait intéressant sur ces nanotubes ferroélectriques est leurs propriétés, y compris des caractéristiques diélectriques, des réactions optiques, la taille et forme qui peut être réglée par les forces extérieures même après leur production.

Les découvertes d'étude ont été enregistrées en ligne dans les Matériaux Avancés de tourillon.

Source : http://www.gatech.edu

Last Update: 24. February 2012 05:52

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