나노결정질 합금

강전기용 나노결정
강전기
강전기 현상은 1921년 Rochelle 소금을 사용하여 발견되었습니다. 티탄산바륨(BaTiO3)은 강전기를 만드는 데 사용되는 강유전체 재료입니다. 강유전체 특성을 나타내는 250개 이상의 재료가 있습니다. 납 티타네이트, 납 지르콘 티타네이트 및 납 란탄 지르콘 티타네이트. 강유전성 물질은 강자성 물질과 마찬가지로 영구 쌍극자 모멘트를 가지고 있습니다. 그러나 강유전체에서 쌍극자 모멘트는 전기적이며 자기적이지 않으므로 자기가 아닌 전기장을 사용하여 방향을 지정할 수 있으므로 전기적으로 디지털 정보를 강유전체 박막에 저장할 수 있습니다.
강유전체 재료의 응용
강유전체 재료는 축전기, 비휘발성 메모리, 초음파 이미징 및 액추에이터용 압전, 데이터 저장 애플리케이션용 전기 광학 재료, 서미스터, 트랜스차저 또는 트랜스폴라라이저로 알려진 스위치, 발진기 및 필터, 광 편향기, 변조기 제조에 사용됩니다. 및 디스플레이.
나노구조 금속
나노구조 금속은 매우 미세한 구조적 길이 스케일로 인해 흥미롭고 유용한 특성을 나타냅니다. 불행하게도, 나노결정 영역에서 입자 크기를 제어하는 ​​것은 이러한 물질이 고에너지 계면의 큰 부피 분율을 포함하는 고전적인 평형에서 멀리 떨어진 상태를 나타내기 때문에 어려운 것으로 입증되었습니다. 합금은 나노구조 형성과 관련된 에너지 패널티를 줄일 수 있는 기회를 제공합니다.
GeTe는 반도체 강유전체이고 BaTiO3는 일반적인 산화물 강유전체입니다. 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)와 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스(University of California at Berkeley)의 연구원들은 제곱인치당 테라비트의 데이터를 저장할 차세대 비휘발성 메모리 장치를 만들기 위해 게르마늄 텔루라이드와 산화바륨 티타늄의 강유전성 왜곡 지도를 연구했습니다.
연구원들은 강전기와 관련된 구조적 왜곡을 직접 영상화하여 GeTe 및 BaTiO3의 단일 나노결정에서 강유전성 배열을 분석했습니다.
이 강유전성 나노결정으로 만든 비휘발성 메모리는 데이터 저장 밀도를 가질 수 있고 나노스케일 압전 액추에이터 및 미래의 나노 전자 기계 시스템(NEMS) 장치의 변환기.
이 연구의 결과는 국부적인 원자 변위가 단일 도메인에서 대체로 선형으로 정렬되어 순 전기 분극으로 이어지며 분극 스위칭 및 압전, 1차원까지 유지 가능 불과 몇 나노미터의 이온
열안정성을 위한 나노결정질 합금
Massachusetts Institute of Technology의 연구원들이 1000°C 이상에서 안정적인 새로운 텅스텐 기반 나노결정질 합금을 생산했습니다. 나노결정질 금속은 벌크 물질보다 훨씬 강하지만 금속이 연화될 때 고온에서 나노결정 입자가 성장하고 함께 합쳐질 수 있기 때문에 불안정합니다.
연구원들은 20nm 크기의 입자를 가진 약 20원자%의 티타늄을 포함하는 텅스텐과 티타늄을 기반으로 하는 합금을 만들었습니다. 1100 °C의 어닐링 온도에서 오랜 시간 동안 안정적이었고 탁월한 강도를 유지했습니다.
산업 기계 또는 갑옷과 같이 높은 충격 저항이 필요한 응용 프로그램에서 사용할 수 있습니다. 강도와 안정성이 동등하거나 훨씬 더 우수하고 내식성과 같은 바람직한 추가 특성을 지닌 나노구조 재료.