Método revela propiedades únicas de perovskitas ferroeléctricas

MadridInvestigadores de la Universidad de Nagoya en Japón han encontrado una novedosa forma de crear perovskitas multicapa, un material con propiedades eléctricas especiales que varían según la cantidad de capas. Utilizando un método de síntesis por plantilla, han logrado fabricar perovskitas con 4 y 5 capas, las cuales exhiben comportamientos únicos en sus propiedades eléctricas.

Los perovskitas son materiales importantes en la electrónica debido a su capacidad para modificar su alineación eléctrica al aplicar un campo eléctrico externo. Esta propiedad, conocida como ferroelectricidad, es fundamental para numerosos dispositivos electrónicos, tales como:

• Dispositivos de memoria
• Condensadores
• Actuadores
• Sensores

Estos dispositivos pueden encenderse y apagarse con facilidad, lo que mejora su rendimiento y los hace más ecológicos. Este estudio representa un avance significativo en la creación de ferroeléctricos sin plomo, esenciales para los futuros dispositivos electrónicos.

El equipo de la Universidad de Nagoya ha desarrollado un método que permite un control preciso sobre la cantidad de capas de perovskita que se fabrican. Comienzan con una base de tres capas y luego añaden titanato de estroncio (SrTiO3) para aumentar gradualmente el número de capas. Este método permite construir estructuras en capas con mayor estabilidad y control que antes.

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El estudio reveló que estos perovskitas especialmente diseñados muestran comportamientos distintos según la cantidad de capas que tienen. Cuando el número de capas es impar, los perovskitas siguen los modelos habituales de ferroelectricidad directa. En cambio, cuando el número es par, exhiben ferroelectricidad indirecta. Este hallazgo ofrece nuevas oportunidades para la investigación de materiales ferroeléctricos y otros materiales electrónicos.

Este trabajo podría tener un gran impacto. Al examinar una mayor variedad de materiales, los científicos pueden explorar opciones más allá de las convencionales. Esto podría conducir al desarrollo de nuevos materiales con características superiores a las actuales. Además, al comprender el comportamiento de capas específicas, los científicos podrían diseñar dispositivos electrónicos personalizados para diversas necesidades.

Investigadores se centran en las perovskitas de tipo Dion-Jacobson (DJ) debido a su estructura única de capas octaédricas, que no son simétricas. Esta particularidad les confiere propiedades ferroeléctricas especiales, impulsadas por el movimiento de iones positivos y negativos y la rotación de los octaedros debido a diferencias de tamaño. Estas propiedades podrían propiciar innovaciones tecnológicas en el campo de la electrónica.