利用压力改善多铁性材料的属性亚博网站下载

多铁性材料的研究自1950年代以来,一直存在几个关键亚博网站下载的发现,近年来,已导致重新点燃对这些材料的兴趣。本文将提供一个简要的概述多铁性材料,其用途,探索一些新的研究来改善它们的属性使用压力。亚博网站下载

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多铁性材料是什么?亚博网站下载

多铁性(MF)材料是材料,磁性和铁电亚博网站下载性质。他们是特别有趣的材料科学家,因为他们允许操作电场的磁性。亚博网站下载不同的机制如几何,孤对,spin-driven,可以支持multiferroicity charge-ordering影响。这两种类型的顺序(磁性和铁电)有对称的需求,必须同时满足MF材料。亚博网站下载

铁电性、铁磁性和feroelasticity MF的三个主要ferroic属性材料表现出多个相同的阶段。亚博网站下载目前,这个术语通常被用于描述磁电热能,同时显示铁磁和铁电性质。

定义可以扩大到包括反铁磁性或亚铁磁性材料。亚博网站下载其他类型的主要订单最近提议磁电多极ferroic安排等。

关键领域的早期发现MF材料包括铁电极化的发现在外延生长薄膜的磁性铁酸铋。亚博网站下载其他主要作品包括发现六角水锰矿YMnO₃显示不同寻常的不当铁电性与磁性的共存兼容。

到目前为止大多数多铁性材料确定过渡金亚博网站下载属氧化物。许多具有钙钛矿结构。目前确定多铁性的例子包括BiFEO₃,BaNiF₄措,ZnCr₂Se₄,h-HoMnO_3所示。MF材亚博网站下载料可以通过不同的路线,包括水热合成、高压固态合成、基于真空的沉积和溶胶-凝胶法处理。

多铁性材料的潜在应用亚博网站下载

由于其独特的性质,MF材料显示的潜在应用范围广泛的行业和研究。亚博网站下载正在探讨用作执行器,交换机和磁场传感器。目前许多行业使用这些技术,但也有限制在属性材料证明。亚博网站下载多铁性材料可以绕过这些限制亚博网站下载,显著改善技术。

MF材亚博网站下载料也显示潜在的小说类型的电子存储设备可以写电和磁读。热能存储设备可以提供无损磁读操作和低功耗等特性快速电写操作。在这方面,他们把最好的属性MRAM和FeRAM的设备。几项研究已经提出了用MF电影代替电容电阻内存元素。

利用压力改善MF材料的属性亚博网站下载

众所周知,压力和压力改变许多材料包括晶体的物理和结构性质。亚博网站下载外部刺激是用于创建日常产品和技术。压缩和拉伸应变引起的拉伸或压缩材料沿其轴。当劳损是应用于薄膜基质,电影的构件变形以适应匹配相邻构件在衬底上。

最近的研究发表在《华尔街日报》自然材料亚博网站下载展示了一个方法来提高MF的机电响应使用各向异性材料外延稳定。亚博网站下载该研究小组使用BiFEO₃领域最受欢迎的材料之一,由于唯一已知的室温MF材料之亚博网站下载一。这种材料显示重要的功能属性,如压电、铁电性和光伏效应。这也是无毒。

压电材料机械压力转化为电能,亚博网站下载使他们有吸引力的材料智能手机传感器和心脏起搏器。

视频来源:“法国24小时”英语/ Youtube.com

新南威尔士大学的研究人员发现了一种新的奇异状态,兴奋的对多铁性的未来和未来的技术,将利用他们。新的中间阶段显示的价值的两倍以上机电品质因数的正常阶段。

使用电场,团队展示的能力其他阶段,这个新阶段之间的转换。这是通过使用仔细平衡厚度、变形和薄膜应变。

研究团队取得了一个新的阶段的使用高度miscut基质材料。阶段本质上是tetragonal-like之间的联系和BiFeO rhomboidal-like阶段₃。研究miscut取向是定做的。目前的研究使用标准的衬底取向。阶段发现的研究很容易被电场。

同时BiFeO使用的研究₃,这个理论和研究方法可以很容易地应用于其他钙钛矿氧化物。团队还在研究高指数的影响基板上其它材料,如纯粹的磁性和铁电材料。亚博网站下载其他研究氧化物超晶格的目标和团队目标进行进一步的磁性研究新low-symmetry阶段。

未来

研究已经发现的令人兴奋的新阶段影响多铁性的未来研究和潜在的商业应用这些有趣的材料。亚博网站下载有范围研究nano-actuators和小说类型的传感器,在许多其他应用程序。

许多目前压电材料用于传感器和致动器含有亚博网站下载铅,导致毒性的问题,尤其在生物医学应用程序有问题。研究仍相对小众,但它显示了令人兴奋的潜力。

进一步阅读和更多的信息

阿,Paull et al。(2021)各向异性的外延稳定low-symmetry铁电与增强电化学反应(在线)自然材料亚博网站下载(2021)| nature.com。可以在:

https://doi.org/10.1038/s41563 - 021 - 01098 - w

斯科特。参考书籍(2007)数据存储:多铁性材料亚博网站下载(在线)自然材料亚博网站下载6(4)页256 - 7 | Researchgate.net。可以在:

https://www.researchgate.net/publication/6454680_Data_Storage_Multiferroic_Memories

Fiebig, M et al . (2016)多铁性的进化(在线)自然评论材料亚博网站下载货号:16046 | Nature.com。可以在:

https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.46

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