Por Cameron Chai
Uma equipa de investigação do Instituto de Tecnologia de Geórgia planejou processo de uma infiltração macia do molde do `' para sintetizar nanotubes ferroelectric piezoeléctricos autônomos e outros nanostructures usando PZT (PbZr0.52Ti0.48O3), um material conhecido para sua resposta piezoeléctrica gigante.
Imagem Composta do microscópio de elétron (SEM) da exploração de disposições do nanotube de PZT e de sua resposta piezoeléctrica como medida pela faixa-excitação PFM (BE-PFM). (Cortesia de Imagem de Ashley Bernal e de Nazanin Bassiri-Gharb)
Esta técnica nova é capaz de produzir nanostructures ferroelectric com diferença personalizada das formas, do lugar e do teste padrão através da mesma carcaça. Estes nanostructures demonstram uma resposta piezoeléctrica equivalente àquela dos filmes finos do grande-tamanho feitos de PZT.
Durante a fabricação dos nanotubes ferroelectric, um elétron-feixe negativo resiste o material era rotação-revestido sobre uma carcaça de silicone. Então, a litografia do elétron-feixe foi usada para criar um molde sobre que uma camada fina do óxido de alumínio foi adicionada que utiliza o depósito atômico da camada. O molde foi submergido então sob o vácuo em um banho do ultra-som que tem uma solução do antecessor para PZT.
A Pirólise das estruturas foi realizada então em 300°C, seguido recozendo em um processo do tratamento térmico do pas-de-deux em 600°C-800°C para decompr a carcaça do polímero e cristalizar o material. Os nanotubes autônomos sintetizados processo de PZT ligaram pela camada fina original do óxido de alumínio. Os nanowires ou os nanorods Contínuos podem ser produzidos no lugar dos nanotubes ocos aumentando a quantidade de infiltração química.
Esta técnica avançada pavimenta a maneira de fabricar micropumps activo-ajustáveis, micromotors, ceifeira da energia, emissores do terahertz, cristais phononic e fotónicos, e transdutores, os actuadores e sensores nanoelectromechanical usando o material de PZT.
A equipa de investigação podia igualmente medir exactamente as propriedades piezoeléctricas do nanoscale dos nanostructures ferroelectric com a ajuda de uma técnica da caracterização chamada a microscopia da força do piezoresponse da faixa-excitação. Esta técnica foi planejada no Laboratório Nacional de Oak Ridge.
Além de fornecer o controle exacto sobre o lugar, a técnica macia da infiltração do molde fabricou nanotubes piezoelectrically activos com prolongamentos altos até do 5:1 de PZT. Um Outro facto interessante sobre estes nanotubes ferroelectric é suas propriedades, incluindo as características dieléctricas, as respostas ópticas, a forma e o tamanho que podem ser controlados por forças exteriores mesmo depois sua produção.
Os resultados do estudo foram relatados em linha nos Materiais Avançados do jornal.
Source: http://www.gatech.edu