Il premio Nobel Herbert Kroemer una volta ha affermato:"L'interfaccia è il dispositivo". Le osservazioni dei ricercatori di Sydney potrebbero quindi innescare un nuovo dibattito sul fatto che le interfacce, che sono confini fisici che separano diverse regioni nei materiali, siano una soluzione praticabile all'inaffidabilità dei dispositivi di prossima generazione.

"La nostra scoperta ha indicato che le interfacce potrebbero effettivamente accelerare la degradazione ferroelettrica. Pertanto, è necessaria una migliore comprensione di questi processi per ottenere le migliori prestazioni dei dispositivi, " ha detto il dottor Chen.

I materiali ferroelettrici sono utilizzati in molti dispositivi, compresi i ricordi, condensatori, attuatori e sensori. Questi dispositivi sono comunemente usati sia negli strumenti consumer che industriali, come computer, apparecchiature mediche ad ultrasuoni e sonar subacquei.

Col tempo, i materiali ferroelettrici sono soggetti a ripetuti carichi meccanici ed elettrici, portando ad una progressiva diminuzione della loro funzionalità, alla fine con conseguente fallimento. Questo processo è indicato come "fatica ferroelettrica".

È una delle cause principali del guasto di una serie di dispositivi elettronici, con l'elettronica scartata un contributore principale ai rifiuti elettronici. Globalmente, decine di milioni di tonnellate di dispositivi elettronici guasti vanno in discarica ogni anno.

Utilizzando la microscopia elettronica in situ avanzata, la Scuola di Aerospazio, I ricercatori di ingegneria meccanica e meccatronica sono stati in grado di osservare la fatica ferroelettrica mentre si verificava. Questa tecnica utilizza un microscopio avanzato per "vedere, " in tempo reale, fino alla nanoscala e ai livelli atomici.

I ricercatori sperano che questa nuova osservazione, descritto in un articolo pubblicato in Comunicazioni sulla natura , contribuirà a informare meglio la futura progettazione di nanodispositivi ferroelettrici.

"La nostra scoperta è una svolta scientifica significativa in quanto mostra un quadro chiaro di come il processo di degradazione ferroelettrica sia presente su scala nanometrica, " ha detto il co-autore Professor Xiaozhou Liao, anche dal Nano Institute dell'Università di Sydney.

Dott. Qianwei Huang, il ricercatore capo dello studio, ha dichiarato:"Sebbene sia noto da tempo che la fatica ferroelettrica può ridurre la durata dei dispositivi elettronici, come si verifica in precedenza non è stato ben compreso, a causa della mancanza di una tecnologia adatta per osservarlo."

Il co-autore, il dott. Zibin Chen, ha dichiarato:"Con questo, speriamo di informare meglio l'ingegneria dei dispositivi con una durata di vita più lunga."