Banbrytande metod avslöjar unika egenskaper hos perovskiter

StockholmForskare vid Nagoya University i Japan har upptäckt en ny metod för att skapa flerskiktade perovskiter, en typ av material med speciella elektriska egenskaper som varierar beroende på antalet skikt. Genom att använda en mallsyntesmetod har de lyckats skapa perovskiter med 4 och 5 lager, vilka uppvisar unika beteenden i sina elektriska egenskaper.

Perovskiter är viktiga inom elektronik eftersom de kan ändra sin elektriska polarisation när ett yttre elektriskt fält appliceras. Denna egenskap, känd som ferroelektricitet, är avgörande för många elektroniska enheter, såsom:

• Minnesenheter
• Kondensatorer
• Ställdon
• Sensorkomponenter

Dessa enheter kan enkelt slås av och på, vilket gör deras funktion mer effektiv och miljövänlig. Denna forskning är ett viktigt framsteg i utvecklingen av blyfria ferroelektriska material, som är avgörande för framtidens elektroniska apparater.

Metoden som utvecklats av teamet vid Nagoya Universitet möjliggör exakt kontroll över antalet perovskitlager som tillverkas. De börjar med en bas av tre lager och tillsätter sedan strontiumtitanat (SrTiO3) för att gradvis öka antalet lager. Denna metod underlättar skapandet av lagerstrukturer med bättre stabilitet och kontroll än tidigare.

Läs också:

Idag · 10:29

Uråldriga revarkitekter överlevde massutrotning och blomstrade vidare

Framsteg inom utveckling av banbrytande material.

Studien visade att dessa speciellt tillverkade perovskiter uppvisar olika beteenden beroende på antalet lager. När lagren är udda följer perovskiterna de vanliga modellerna för direkt ferroelektricitet. När lagren är jämna visar de indirekt ferroelektricitet. Denna upptäckt öppnar nya möjligheter för forskning inom ferroelektriska material och andra elektroniska material.

Detta arbete kan få stora konsekvenser. Genom att undersöka fler typer av material kan forskare utforska alternativ bortom de vanliga. Detta kan leda till nya material med överlägsna egenskaper jämfört med vad vi har idag. Dessutom kan forskare, genom att förstå hur specifika lager beter sig, skapa skräddarsydda elektroniksystem för olika behov.

Forskare intresserar sig för Dion-Jacobson (DJ)-typens skiktade perovskiter på grund av deras unika struktur med osymmetriska oktahidriska lager. Denna struktur ger dem speciella ferroelektriska egenskaper, som uppstår genom rörelsen av positiva och negativa joner samt rotationen av oktaherder på grund av storleksskillnader. Dessa egenskaper kan leda till nya teknologiska framsteg inom elektroniken.