РадиоЛоцман - Все об электронике

Сегнетоэлектрики и мультиферроики снова в моде

В последнее время Институт Перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ все больше внимание уделяет исследованиям сегнетоэлектриков и мультиферроиков. Данные материалы обладают высокими значениями чувствительности к внешнему электрическому и магнитному полю, уникальными магнитными и электрическими свойствами, что обуславливает их использование в качестве перспективных материалов при разработке сенсоров электрического и магнитного поля, пьезоэлектрических актюаторов и других устройств, основанных на магнитоэлектрическом и электромеханическом взаимодействиях.

Сегнетоэлектрики и мультиферроики снова в моде

Второй год сотрудники МИЭТ вместе с коллегами из Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского университета (Москва), Южно-Уральского государственного университета (Челябинск), Научно-практического центра по материаловедению Национальной академии наук Беларуси и университета Коимбра (Португалия) участвуют в реализации проекта РНФ «Исследование структуры, обменных взаимодействий, магнитных и диэлектрических свойств сложных оксидов переходных металлов перспективных для создания новых функциональных материалов» (руководитель проекта к.ф.-м.н. Д.В. Карпинский, зам. руководителя – к.т.н. М.В. Силибин). Все эксперименты проводятся в лабораториях Института ПМТ.

Научный интерес к сегнетоэлектрикам и мультиферроикам зародился ещё в 60-х годах прошлого века, когда стали анализировать фазовые переходы в таких материалах, была определена кристаллическая структура, физические свойства, однако оцененные физико-химические параметры были практически не актуальными для промышленного применения, что предопределило угасание интереса исследователей к данными материалам. Однако с развитием технологий, в частности сенсоров, сегнетоэлектрики и мультиферроики вновь стали предметом интереса исследователей, стали выходить сотни статей, в которых ученые сталкивались с одной и той же проблемой: добиться от материала необходимых физико-химических параметров возможно только при очень высоких температурах.

В 2012-м году Германия запустила проект, который ставил своей задачей создать на ферроиках и сегнетоэлектриках систему охлаждения, – так называемый Ferroic Cooling, чтобы система могла сама охлаждаться и поддерживать нужную температуру. Эту идею подхватило мировое сообщество, но существенных результатов не добились. «Сейчас температура фазового перехода составляет примерно 600 градусов, – говорит заместитель руководителя проекта, кандидат технических наук, доцент Института ПМТ НИУ МИЭТ Максим Силибин. – В своих лабораториях мы проводили множество экспериментов, и в результате легирования мультиферроика BiFeO3 титаном и барием нам удалось уменьшить температуру фазового перехода еще на 50 градусов. При условии, что борьба за каждый градус идет нешуточная, это весьма существенный показатель. В идеале, конечно, материал должен работать при комнатной температуре. Но к этому открытию сегодня стремится весь мир». Также ведется результативная работа по улучшению физико-химических параметров соединений на основе феррита висмута с использованием различных схем химического замещения.

В следующем году проект подойдет к своему завершению, будут отработаны методы синтеза материалов, определены их характеристики. «Мы посмотрим, какими интересными свойствами обладают мультиферроики при легировании разными составами, – продолжает ученый, – и будем стараться перейти к пленочным технологиям: сейчас мы имеем этот материал только в виде объемной керамики, есть попытки создания тонких пленок, однако пока преждевременно говорить о полученных результатах. По завершению проекта мы получим несколько составов с наиболее перспективными свойствами, потом попытаемся создать прототип прибора в виде рабочего тела сенсора, а потом и полноценный чувствительный сенсор». 

miet.ru

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Кажется мода и не прекращалась. Сегодня всех интересуют не дорогие устройства на неодимовых магнитах, но при стремительном повышении спроса и неоднозначно большой или малой цены для ряда устройств, необходимо искать другие соединения материалов (би металлов и т.д.), которые уменьшат себестоимость изделий, хотя я сглупил, написав уменьшить.