يمكن للأكاسيد أيضًا أن تمتلك "ذاكرة الشكل"
2024-07-10
في مجال تخزين المعلومات، أصبحت المواد متعددة الحديدية مثل BiFeO3 (BFO) موضوع بحث ساخن بسبب خصائصها الخاصة. في الأسبوع الماضي، اكتشف فريق الباحث تشانغ جينشينغ من قسم الفيزياء بجامعة بكين نورمال خاصية جديدة لأكسيد الحديد البزموت النانوي، وهي ذاكرة الشكل، وذلك في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز".
على المستوى النانوي، ينكمش أكسيد الحديد البزموت عند التبريد، لكنه يمكن أن يستعيد شكله الأصلي من خلال التحفيز الكهربائي أو المعالجة الحرارية. مقارنة بالمواد التخزينية التقليدية، يتمتع أكسيد الحديد البزموت بآفاق تطبيق أوسع في مجالات الإلكترونيات مثل الدوائر المتكاملة. يمكن لهذه المادة أن تشكل تشوهات شكلية كبيرة على المستوى النانوي، مما يمكنها من تحقيق وظائف مثل التشغيل والاستشعار في أنظمة المحركات الدقيقة والنانومترية المستقبلية،" قال تشانغ جينشينغ لموقع Guokr. قد يوفر هذا الاكتشاف اتجاهًا جديدًا لتطبيقات مواد الأكاسيد.
حاليًا، ذاكرة الشكل معظم المواد هي مواد معدنية، وأقصى تشوه يصل إلى 8%. ولكن بسبب عيوب مثل التأكسد على المقياس الصغير (<100 نانومتر)، وتأثيرات التوتر السطحي وتأثيرات الحجم، تقل وظائفها التطبيقية بشكل كبير. ومع ذلك، يمكن لأكسيد الحديد البزموت تحقيق تشوه عكسي بنسبة 14%، والأكاسيد مستقرة جدًا ويمكنها تحقيق وظائف على المستوى النانوي. بالإضافة إلى ذلك، مقارنة بمواد ذاكرة الشكل القائمة على المعادن، يمكن التحكم في التشوه الكبير لأكسيد الحديد البزموت بواسطة المجال الكهربائي، مما يزيد بشكل كبير من تردد الاستجابة وقوة التشغيل. في جانب التطبيقات، أخبر السيد تشانغ موقع Shell أن المواد القائمة على المعادن لا يمكن دمجها حاليًا مع صناعة أشباه الموصلات، لكن أكسيد الحديد البزموت يمكنه حل هذه المشكلة بشكل جيد.
لإدخال هذه المادة في التطبيقات العملية، يحتاج الباحثون إلى "تصميم البنية الميكرو-نانومترية لأكسيد الحديد البزموت وبناء أجهزة نانوية قابلة للتطبيق"، ولا تزال قضايا سلوكيات الميكانيكا مثل تعب المادة والكسور بحاجة إلى مزيد من الدراسة. فهم هذه القضايا هو الطريق الضروري لتحقيق التطبيق العملي.
الأخبار ذات الصلة
خط الاستشارة:
البريد الإلكتروني للتواصل:
العنوان:
مبنى 19، وادي لياندونغ U، شارع سانهي، منطقة هوييانغ، مدينة هويتشو
تابع على ويشات
أضف على ويشات
رخصة العمل