Un equipo científico internacional, que incluía científicos de China, Israel, Inglaterra y Rusia, ha desarrollado un nuevo método para medir la respuesta de los cristales en el campo eléctrico. El estudio, realizado en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF), fueron publicados en el Revista de Cristalografía Aplicada y apareció en la portada de la edición de octubre. Este método ayudará a implementar materiales funcionales nuevos y mejorar los existentes.

"El estudio está dedicado a materiales cristalinos (ferroeléctricos), que se utilizan en una variedad de dispositivos, desde sonares para submarinos hasta elementos de dispositivos de diagnóstico ultrasónico, ", dijo el investigador Dmitry Chernyshov de Swiss-Norwegian Beam Lines en ESRF y el departamento de Electrónica Física de SPbPU. Destacó que mejorar las propiedades de tales materiales es una tarea científica extremadamente importante.

El científico dijo que se recopilaron mapas detallados de dispersión tridimensional durante los experimentos de sincrotrón en la ESRF. Estos mapas contienen información detallada sobre la estructura del cristal y su respuesta al campo eléctrico. Próximo, Se inventó un método matemático para extraer la información relevante de dichos mapas. Los cristales en estudio se colocaron en una celda especial para la aplicación de campo eléctrico. La célula fue desarrollada por un alumno de la Universidad Politécnica de San Petersburgo, Tikhon Vergentiev, como parte de su doctorado. proyecto durante su pasantía en la ESRF.

La estructura de los cristales se puede describir en diferentes escalas espaciales. Es posible describir la estructura a nivel atómico o a nivel de grandes bloques de la estructura atómica (dominios, fronteras entre dominios, defectos estructurales). Cuando cambian las condiciones externas (temperatura, presión, etc.), todos los componentes de la estructura reaccionan de manera diferente. El equipo de investigación estudió la respuesta del material a un campo eléctrico en sus estructuras atómicas y de dominio.

"En el marco de un experimento, pudimos ver cómo los diferentes niveles de la jerarquía estructural reaccionan a las influencias externas. Si medimos y describimos la respuesta de los componentes individuales de un sistema complejo, así como su interacción, será posible controlar racionalmente la estructura y propiedades de dichos materiales, "dijo Dmitry Chernyshov.

Los autores del estudio esperan que los resultados obtenidos sean requeridos por una amplia gama de especialistas. Ayudará a los químicos a ajustar la composición química y la estructura cristalina, y los científicos de materiales utilizarán nuevas herramientas para manipular los grandes bloques de estructura, dominios (ingeniería de dominio). Según los científicos, esto conducirá a la mejora de las propiedades de los materiales utilizados en los dispositivos de diagnóstico por ultrasonidos.