مطالعه خواص فروالکتريکي نانوکريستال‌ها
يک گروه تحقيقاتي چند مليتي به رهبري محققان آزمايشگاه ملي Lawrence Berkeley به يافته‌هاي جديدي درباره خواص فروالکتريکي نانوکريستال‌ها در مقياس اتمي دست يافتند که براي توسعه نسل آينده تجهيزات ذخيره‌سازي داده حياتي هستند.
فروالکتريسيته خاصيتي است که مواد مي‌توانند به‌وسيله آن به‌طور الکتريکي قطبي شوند. قطبيت ماده مي‌تواند با اعمال يک ميدان الکتريکي خارجي چرخانده شود که اين خاصيت در ذخيره‌سازي طولاني‌مدت داده‌ها کاربرد دارد.
برخلاف خواص مغناطيسي فوتوفيزيکي، دانش موجود درباره مباني فيزيکي نانومواد فروالکتريکي پيشرفت زيادي نکرده است. اخيراً محققان به کمک يک ميکروسکوپ الکتروني به نام TEAM (Transmission Electron Aberration-corrected Microscope) توانستند از ساختارهايي با انحراف‌هاي کمتر از يک نانومتر تصويربرداري کنند. اين تصاوير، الگوي انحراف فروالکتريکي در نانوکريستال‌هاي هادي ژرمانويم- تلوريم را نشان دادند که با مقايسه آنها با مطالعات هلوگرافي الکتروني نانوذرات عايق باريم- تيتانات به نتايج دقيق و جالبي درباره خاصيت فروالکتريکي مواد در مقياس اتمي دست يافتند.
|
|
| http://pnu-club.com/imported/2012/08/746.jpg |
| تصوير TEAM نانوذرات ژرمانيوم- تلوريوم با قدرت تفکيک اتمي |
|
| هلوگرافي الکتروني يک روش تداخل‌سنجي با استفاده از امواج منسجم الکتروني است که براي مشاهده ميدان‌هاي الکتريکي موضعي در نانوذرات فروالکتريک منفرد به‌کار مي‌رود. |
|
| http://pnu-club.com/imported/2012/08/747.jpg |
| تصوير هلوگرافي الکتروني نانوذرات باريوم- تيتانات |
|
اين مطالعه ترکيبي، امکان انجام آزمايش‌هاي مستقل از ميدان‌هاي غيرقطبي‌کننده و اثرات ساختار سطح را فراهم کرد. در نتيجه دانشمندان توانستند عوامل موثر بر ماهيت حالت‌هاي قطبي فروالکتريکي مواد در ابعاد مشخص را شناسايي کنند.
نتايج نشان دادند که يک حالت فروالکتريکي تک دامنه با قطبيت خطي، در نانوکريستال‌هايي با ابعاد کمتر از 10 نانومتر پايدار مي‌ماند. همچنين چرخش قطبيت در دماي اتاق تا ابعاد حدود 5 نانومتر مشاهده و در زير اين حد آستانه رفتار فروالکتريکي ناپديد مي‌شود. اين نتايج نشان مي‌دهند که 5 نانومتر ابعاد مناسبي براي کاربردهاي ذخيره‌سازي داده‌ها است.
|
