Ученые разработали неутомляющий сегнетоэлектрический материал

Ученые разработали неутомляющий сегнетоэлектрический материал

Скользящее сегнетоство придает сегнетоэлектрическим материалам свойства, не требующие усталости. 1 кредит

Исследователи из Нинбонского института технологии материалов и инженерии (NIMTE) Китайской академии наук в сотрудничестве с исследовательскими группами из Университета электронных наук и технологий Китая и Фуданьского университета разработали неутомительный сегнетоэлектрический материал на основе скольжения. сегнетоэлектричество. Исследование опубликовано в Наука.

Сегнетоэлектрические материалы обладают переключаемой спонтанной поляризацией, которую можно обратить вспять внешним электрическим полем, что широко применяется в устройствах энергонезависимой памяти, датчиков и преобразования энергии.

Из-за унаследованного ионного движения сегнетоэлектрического переключения в обычных сегнетоэлектрических материалах неизбежно возникает усталость от поляризации сегнетоэлектрика по мере увеличения количества циклов изменения поляризации. Это может привести к ухудшению производительности и выходу устройства из строя, что ограничивает практическое применение сегнетоэлектрических материалов.

Чтобы решить эту проблему усталости, исследователи разработали сегнетоэлектрическую систему, не требующую усталости, на основе скользящего сегнетоэлектричества. Двухслойный 3R-MoS2 Устройство с двойным затвором было изготовлено с использованием метода транспорта химических паров.

Через 106 циклов переключения с различной длительностью импульсов в диапазоне от 1 мс до 100 мс, сегнетоэлектрические поляризационные диполи не показали потерь, что указывает на то, что устройство все еще сохранило работоспособность памяти.



По сравнению с коммерческими сегнетоэлектрическими устройствами это устройство демонстрирует превосходное общее время нагрузки – 105 находится в электрическом поле, демонстрируя свою превосходную выносливость.

С помощью новой потенциальной модели машинного обучения теоретические расчеты показали, что свойство скользящего сегнетоэлектричества без усталости можно объяснить его неподвижными заряженными дефектами.

Эта работа предлагает инновационное решение проблемы снижения производительности обычных сегнетоэлектриков.

Больше информации:
Ренджи Биан и др., Разработка устойчивых к усталости сегнетоэлектриков с использованием межслойного скользящего переключения, Наука (2024). DOI: 10.1126/science.ado1744. www.science.org/doi/10.1126/science.ado1744

Предоставлено Китайской академией наук

Цитирование: Ученые разрабатывают неутомляющий сегнетоэлектрический материал (6 июня 2024 г.), получено 7 июня 2024 г. с https://phys.org/news/2024-06-scientists-fatigue-free-ferroelectric-material.html.

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.