혁신적 합성 방법으로 층상 페로브스카이트의 전기적 특성 발견
Seoul일본 나고야 대학교의 연구진은 다층 페로브스카이트를 만드는 새로운 방법을 발견했습니다. 이 소재는 층의 수에 따라 전기적 특성이 변하는 특별한 성질을 가지고 있습니다. 연구팀은 템플릿 합성법을 사용하여 4층과 5층의 페로브스카이트를 제작했으며, 이들은 독특한 전기적 행동을 보입니다.
페로브스카이트는 전자공학에서 중요한데, 이는 외부 전기장이 가해졌을 때 전기적인 정렬이 바뀌기 때문입니다. 이러한 성질은 "강유전성"이라고 하며, 많은 전자 기기에서 필수적인 역할을 합니다.
기억 장치, 커패시터, 액추에이터, 센서 장치
이 장치는 쉽고 빠르게 켜고 끌 수 있어 성능이 우수하고 환경에 더 친화적입니다. 이 연구는 무연 강유전체 개발에 중요한 진전을 이루었으며, 이는 미래 전자 기기에 필수적입니다.
나고야 대학 연구팀이 개발한 이 방법은 페로브스카이트 층의 수를 정밀하게 조절할 수 있게 합니다. 이들은 우선 세 개의 층을 기본으로 시작한 후, 스트론튬 타이타네이트(SrTiO3)를 추가하여 점차 층의 수를 늘립니다. 이 방법은 이전보다 더 안정적이고 제어 가능한 층 구조를 만드는 데 도움을 줍니다.
신소재 개발의 진전
특별히 제작된 페로브스카이트가 층의 수에 따라 다른 특성을 보인다는 연구 결과가 나왔습니다. 층 수가 홀수일 때는 일반적인 직접 강유전체의 모델을 따르며, 짝수일 때는 간접 강유전체로 작용합니다. 이러한 발견은 강유전체 소재 및 기타 전자 재료 분야의 연구에 새로운 가능성을 제공합니다.
이 연구는 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 다양한 유형의 물질을 탐구함으로써 과학자들은 흔히 사용되는 것들 이외의 옵션을 연구할 수 있습니다. 이는 현재보다 더 뛰어난 특성을 가진 새로운 소재의 개발로 이어질 수 있습니다. 또한, 특정 층이 어떻게 작용하는지를 배움으로써 과학자들은 다양한 요구에 맞춘 맞춤형 전자기기를 제작할 가능성도 있습니다.
연구자들은 페로브스카이트 구조의 독특함 때문에 디온-제이콥슨(DJ)형 층상 페로브스카이트에 주목하고 있습니다. 비대칭적인 팔면체 층 구조는 이 물질에게 특별한 강유전성을 부여합니다. 이 강유전성은 양이온과 음이온의 이동 및 팔면체의 회전에 의해 유발되며, 이는 전자기술 분야에서 새로운 발전을 이끌 수 있습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c09214및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Shu Morita, Daisuke Urushihara, Keita Nishibashi, Makoto Kobayashi, Eisuke Yamamoto, Toru Asaka, Hiroshi Nakajima, Shigeo Mori, Minoru Osada. Atomic Layer Engineering of Ferroelectricity in Dion–Jacobson Perovskites. Journal of the American Chemical Society, 2024; 146 (36): 25221 DOI: 10.1021/jacs.4c09214
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