Durante la transición al estado paraeléctrico, Los parámetros lineales de los compuestos aumentan de manera más uniforme en la mayor parte del material. Esta información es importante para predecir el comportamiento del material en condiciones operativas específicas. Crédito:Universidad Lobachevsky
Los científicos de la Universidad Lobachevsky y el Instituto de Bajas Temperaturas e Investigación Estructural en Wroclaw (Polonia) han realizado estudios únicos de las propiedades de oscilación utilizando espectroscopía óptica.
Perovskitas en capas que contienen bismuto, descrito por primera vez por Aurivillius, han recibido recientemente la atención de la investigación. Los científicos de la Universidad Lobachevsky han obtenido los principales representantes de la familia de las fases de Aurivillius:Bi 2 Mugir 6 , Bi 2 WO 6 , Bi 3 NbTiO 9 , Bi4Ti 3 O 12 y CaBi 4 Ti 4 O 15 . Las fases de Aurivillius son los principales materiales candidatos para producir chips de memoria no volátiles.
En la actualidad, los tipos de memoria de acceso aleatorio existentes son volátiles, es decir., el contenido de la memoria se borra cuando se apaga la alimentación. Equipar computadoras con memoria no volátil es un objetivo a largo plazo de la investigación en ciencias de la computación. Tales tipos de memoria ya existen, por ejemplo, la denominada FRAM (Memoria Ferroeléctrica de Acceso Aleatorio).
El elemento principal del microchip es una fina película de ferroeléctrico. Los ferroeléctricos son sustancias que tienen polarización eléctrica espontánea en ausencia de un campo eléctrico externo en un cierto rango de temperatura. El interés científico y práctico en las fases de Aurivillius se basa en la transición del estado ferroeléctrico a la fase paraeléctrica, que se acompaña de la desaparición de la polarización espontánea. El principio de funcionamiento de los chips FRAM se basa en la conmutación de polarización mediante un campo eléctrico externo entre las dos fases:polar y no polar, mientras que la celda de memoria almacena 0 y 1, respectivamente. La información se registra o lee cambiando la polarización de los dominios ferroeléctricos por un campo eléctrico externo.
Los microchips pueden tener que funcionar en condiciones extremas, es decir, a altas temperaturas. Por lo tanto, Se requiere información sobre la estabilidad térmica de estos compuestos. Los científicos de la Universidad Lobachevsky han estudiado el comportamiento de los compuestos cuando se calientan y han determinado el rango de temperatura de funcionamiento del material de los microchips. Además, la temperatura de la transición del estado ferroeléctrico al estado paraeléctrico se determinó mediante el método de calorimetría diferencial de barrido junto con difracción de rayos X a alta temperatura. Se reveló la dependencia de la temperatura de transición de la composición y estructura de las muestras para varios compuestos. En el futuro, esto ayudará a obtener muestras con propiedades específicas.
Los chips de memoria resistentes a los efectos térmicos se pueden utilizar en plantas químicas para controlar procesos industriales (por ejemplo, en condiciones de síntesis) y en sistemas de protección contra incendios equipados con sistemas de grabación de vídeo. Para estimar los cambios en las dimensiones lineales de la sustancia al calentarla, Se estudió la expansión térmica de las fases de Aurivillius.
Según el profesor Alexander Knyazev, Decano de la Facultad de Química de la UNN, los investigadores encontraron que un aumento en las dimensiones lineales de las muestras calentadas ocurrió principalmente en el plano horizontal. "Durante la transición al estado paraeléctrico, Los parámetros lineales de los compuestos aumentan de manera más uniforme en la mayor parte del material. Esta información es importante para predecir el comportamiento del material en condiciones operativas específicas. "Observa Alexander Knyazev.
Junto con sus colegas del Instituto de Bajas Temperaturas e Investigación Estructural en Wroclaw (Polonia), Los científicos de la UNN han llevado a cabo estudios únicos de las propiedades de oscilación utilizando métodos modernos de espectroscopia óptica. Los resultados del estudio revelan una serie de rasgos estructurales característicos solo de las fases de Aurivillius debido a su estructura en capas.
Como seguimiento de esta investigación, el equipo de Nizhny Novgorod procede con el estudio de las fases Dion-Jacobson, que también pertenecen a la clase de perovskitas en capas. El interés de los investigadores por estos compuestos se debe a la posibilidad de su uso como ferroeléctricos, dieléctricos piezoeléctricos, superconductores y fotocatalizadores para la descomposición del agua bajo la acción de la luz visible. También es de gran importancia el uso de las fases Dion-Jacobson como reactivo inicial para la síntesis de otras perovskitas estratificadas.
