Il niobato di piombo e magnesio (PMN) è un prototipo di materiale "rilassante", utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dagli ultrasuoni al sonar. I ricercatori hanno ora utilizzato tecniche di microscopia all'avanguardia per vedere esattamente come sono disposti gli atomi nel PMN, e non è quello che ci si aspettava.

"Questo lavoro ci fornisce informazioni che possiamo utilizzare per capire meglio come e perché il PMN si comporta in quel modo - e forse anche altri materiali relaxor, "dice James LeBeau, professore associato di scienza e ingegneria dei materiali presso la North Carolina State University e autore corrispondente di un articolo sul lavoro.

"Quello che abbiamo scoperto è che la disposizione degli atomi nel PMN si sposta gradualmente lungo un gradiente, da aree di ordine elevato a aree di ordine inferiore; questo accade in tutto il materiale, " Dice LeBeau. "Questo è sostanzialmente diverso da quanto previsto dalla saggezza convenzionale, che se ci sarebbero state aree di ordine elevato e nessun ordine alternate, proprio uno accanto all'altro."

Queste informazioni possono essere inserite in modelli computazionali per fornire nuove informazioni su come la struttura atomica del PMN influenza le sue caratteristiche.

"Questo non accadrà dall'oggi al domani, ma siamo ottimisti sul fatto che questo possa essere un passo verso lo sviluppo di processi che creano materiali PMN con microstrutture su misura per enfatizzare le caratteristiche più desiderabili per gli ultrasuoni, sonar o altre applicazioni, "dice LeBeau.

"Potrebbe anche offrire approfondimenti sul ruolo della struttura atomica in altri materiali relaxor, fornendo vantaggi a lungo termine simili per l'intera classe di materiali."

La carta, "Ordine chimico gradiente nel relaxor ferroelettrico Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, " è pubblicato sulla rivista Lettere di fisica applicata .