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    Bande circolari concentriche di polarizzazione trovate in un polimero ferroelettrico

    Osservazione della topologia polare toroidale. Credito: Scienza (2021). DOI:10.1126/science.abc4727

    Un team di ricercatori cinesi, gli Stati Uniti e l'Australia hanno trovato un esempio della formazione di bande circolari concentriche di polarizzazione in un polimero ferroelettrico. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive la creazione di vortici su nano e microscala e possibili usi per le risultanti trame toroidali nei loro materiali. Lane Martin con l'Università della California, Berkeley, ha pubblicato un pezzo di Perspectives nello stesso numero della rivista che delinea la ricerca coinvolta nella creazione di piccoli vortici e il lavoro del team su questo nuovo sforzo.

    Come osserva Martino, ricerche precedenti hanno dimostrato che strutture vorticose sono state viste in materiali magnetici, ma si credeva che strutture simili non sarebbero state possibili con materiali ferroelettrici, questo perché la loro polarizzazione è così fortemente legata a un reticolo.

    Recentemente, altri gruppi di ricerca hanno riferito che controllando il loro elastico, gradiente ed energie elettriche, i materiali ferroelettrici potevano occupare uno stato in cui nessuna singola energia dominava il materiale. Hanno scoperto che si potevano ottenere caratteristiche su scala nanometrica che una volta erano ritenute impossibili in tali materiali. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno esteso questa ricerca per creare materiali con bande circolari concentriche di polarizzazione in un polimero ferroelettrico. I ricercatori notano che sembrano piccoli bersagli.

    Per creare le texture toroidali, i ricercatori hanno lavorato con il polimero P(VDF-TrFE). Hanno usato un processo di ricristallizzazione a fusione che ha portato alla formazione di bande a forma di anello con quella che i ricercatori descrivono come una topografia rugosa. Lo studio del processo ha mostrato un grande ceppo che ha portato alla competizione tra i tre tipi di energia, risultando in una struttura rotante concentrica. Anche la struttura è risultata toroidale. I ricercatori hanno notato che mentre alcuni superreticoli sono stati osservati con topologie alla scala di 10 nm, quelli che stavano creando erano su una scala da 100 a 1000 nm.

    I ricercatori hanno anche scoperto che il materiale ha risposto in modi sorprendenti quando è stato sondato. Hanno trovato, Per esempio, che c'era una rotazione continua delle strutture toroidali che erano perpendicolari alle catene polimeriche, ma parallele ad esse, c'era una risposta di tipo rilassante.

    © 2021 Science X Network




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