Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 904

В МИЭТ создали новый тип материалов для электроники

В МИЭТ создали новый тип материалов для электроники
Разработка является экологически чистой альтернативой материалам на основе ядовитого свинца, которые активно запрещают во всем мире

Новый тип материалов для современной электроники создали ученые Национального исследовательского университета "Московский институт электронной техники" совместно с зарубежными коллегами. По словам авторов, их разработка является экологически чистой альтернативой материалам на основе ядовитого свинца, которые активно запрещают во всем мире. Данные опубликованы в журнале Materials Letters.

Кристаллическая структура химических соединений металлов характеризуется упорядоченным расположением элементов, которыми являются атомы c различным электрическим зарядом. Благодаря своим электрическим и магнитным свойствам некоторые и них могут формировать дополнительные упорядоченные системы, влияющие на физико-химические свойства материала.

Воздействуя на соединения металлов механически, электромагнитным полем или температурой, можно менять порядок связи в этих системах, тем самым меняя и свойства материала. Некоторые соединения реагируют только на один из факторов, но есть и так называемые мультиферроики – материалы, подверженные сразу нескольким типам упорядочения, что, по словам ученых, делает их незаменимыми в современной электронике.

Подобные свойства феррита висмута BiFeO3, как объяснили ученые МИЭТ, известны несколько десятилетий, но его применение оставалось ограниченным из-за слабых электромагнитных свойств, проявляющихся лишь при низких температурах. Для того, чтобы усилить их, ученые заместили часть атомов железа и висмута на атомы кальция и марганца. Такая модификация, по их словам, не только улучшает свойства соединения, но и позволяет использовать их при комнатной температуре.

"Замещение атомов путем твердофазного синтеза позволяет получать материалы с улучшенными электромеханическими, магнитными и магнитоэлектрическими характеристиками. Сегодня они востребованы почти повсеместно: в качестве пьезоэлектрических и магнитострикционных элементов, сенсоров магнитных полей, а также в солнечной энергетике и еще ряде областей", – рассказал доцент Института перспективных материалов и технологий МИЭТ Максим Силибин.

Ученые подчеркнули, что большинство мультиферроиков, применяемых сегодня, содержат свинец, опасный для организма. Во всем мире его использование постепенно запрещается, и поэтому ученые МИЭТ уверены, что созданные ими экологически чистые материалы на основе феррита висмута найдут самое широкое применение.

Достигнутые результаты, как объяснили ученые, расширяют представления о связи между кристаллической структурой и свойствами мультиферроиков. Благодаря новым данным, специалисты МИЭТ разработали промышленный метод синтеза соединений этого типа с заданными электромагнитными параметрами.

В перспективе ученые МИЭТ планируют развить технологию производства мультиферроиков на основе BiFeO3 в виде тонких пленок, наиболее востребованных в электротехнике.

Иллюстрация: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X20301750

Источник: ria.ru

мультиферроики феррит висмута

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.