Durante il passaggio allo stato paraelettrico, i parametri lineari dei composti aumentano in modo più uniforme in tutta la massa del materiale. Queste informazioni sono importanti per prevedere il comportamento del materiale in condizioni operative specificate. Credito:Università Lobachevsky
Gli scienziati dell'Università Lobachevsky e dell'Istituto per le basse temperature e la ricerca strutturale a Wroclaw (Polonia) hanno condotto studi unici sulle proprietà di oscillazione utilizzando la spettroscopia ottica.
Perovskiti stratificate contenenti bismuto, descritto per la prima volta da Aurivillius, hanno recentemente ricevuto l'attenzione della ricerca. Gli scienziati dell'Università Lobachevsky hanno ottenuto i principali rappresentanti della famiglia delle fasi Aurivillius:Bi 2 Muggire 6 , Bi 2 WO 6 , Bi 3 NbTiO 9 , Bi4Ti 3 oh 12 e CaBi 4 Ti 4 oh 15 . Le fasi Aurivillius sono i principali materiali candidati per la produzione di chip di memoria non volatile.
Attualmente, i tipi di memoria ad accesso casuale esistenti sono volatili, cioè., il contenuto della memoria viene cancellato allo spegnimento. Dotare i computer di memoria non volatile è un obiettivo a lungo termine della ricerca informatica. Tali tipi di memoria esistono già, Per esempio, la cosiddetta FRAM (Ferroelectric Random Access Memory).
L'elemento principale del microchip è un sottile film di ferroelettrico. I ferroelettrici sono sostanze che hanno polarizzazione elettrica spontanea in assenza di un campo elettrico esterno in un determinato intervallo di temperatura. L'interesse scientifico e pratico nelle fasi di Aurivillius si basa sul passaggio dallo stato ferroelettrico alla fase paraelettrica, che è accompagnato dalla scomparsa della polarizzazione spontanea. Il principio di funzionamento dei chip FRAM si basa sulla commutazione di polarizzazione da parte di un campo elettrico esterno tra le due fasi:polare e non polare, mentre la cella di memoria memorizza 0 e 1, rispettivamente. L'informazione viene registrata o letta commutando la polarizzazione dei domini ferroelettrici da un campo elettrico esterno.
I microchip potrebbero dover operare in condizioni estreme, cioè ad alte temperature. Perciò, sono necessarie informazioni sulla stabilità termica di questi composti. Gli scienziati della Lobachevsky University hanno studiato il comportamento dei composti quando vengono riscaldati e hanno determinato l'intervallo di temperatura operativa del materiale dei microchip. Inoltre, la temperatura della transizione dallo stato ferroelettrico allo stato paraelettrico è stata determinata mediante il metodo della calorimetria differenziale a scansione in combinazione con la diffrazione dei raggi X ad alta temperatura. La dipendenza della temperatura di transizione dalla composizione e dalla struttura dei campioni è stata rivelata per un certo numero di composti. Nel futuro, questo aiuterà a ottenere campioni con proprietà specificate.
I chip di memoria resistenti agli effetti termici possono essere utilizzati negli impianti chimici per controllare i processi industriali (ad esempio, in condizioni di sintesi) e negli impianti antincendio dotati di sistemi di videoregistrazione. Per stimare i cambiamenti nelle dimensioni lineari della sostanza al riscaldamento, è stata studiata l'espansione termica delle fasi di Aurivillius.
Secondo il professor Alexander Knyazev, Preside della Facoltà di Chimica UNN, i ricercatori hanno scoperto che un aumento delle dimensioni lineari dei campioni riscaldati si è verificato principalmente nel piano orizzontale. "Durante il passaggio allo stato paraelettrico, i parametri lineari dei composti aumentano in modo più uniforme in tutta la massa del materiale. Queste informazioni sono importanti per prevedere il comportamento del materiale in condizioni operative specificate, "Note di Alexander Knyazev.
Insieme ai loro colleghi dell'Istituto per le basse temperature e la ricerca strutturale di Wroclaw (Polonia), Gli scienziati dell'UNN hanno condotto studi unici sulle proprietà di oscillazione utilizzando metodi moderni di spettroscopia ottica. I risultati dello studio rivelano una serie di caratteristiche strutturali caratteristiche solo delle fasi di Aurivillius a causa della loro struttura a strati.
A seguito di questa ricerca, il team di Nizhny Novgorod procede con lo studio delle fasi Dion-Jacobson, che appartengono anche alla classe delle perovskiti stratificate. L'interesse dei ricercatori per questi composti è dovuto alla possibilità del loro utilizzo come ferroelettrici, dielettrici, piezoelettrici, superconduttori e fotocatalizzatori per la decomposizione dell'acqua sotto l'azione della luce visibile. Di grande importanza è anche l'uso delle fasi Dion-Jacobson come reagente iniziale per la sintesi di altre perovskiti stratificate.
