Ứng suất kích thích sự tăng trưởng đột phá trong vật liệu ferroelectric thế hệ mới không chứa chì

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Arkansas đã phát hiện ra một phương pháp mới để nâng cao hiệu suất của vật liệu điện môi không chứa chì bằng cách áp dụng ứng suất cơ học thay vì các sửa đổi hóa học. Công trình của họ tập trung vào natri niobat (NaNbO₃), một vật liệu điện môi không chứa chì linh hoạt được biết đến với cấu trúc tinh thể phức tạp. Bằng cách trồng các lớp mỏng natri niobat trên các nền có khoảng cách nguyên tử không khớp, ứng suất tạo ra làm thay đổi các pha bên trong vật liệu, bất ngờ tạo ra ba pha tinh thể đồng thời. Sự gia tăng các ranh giới pha này làm tăng đáng kể các đặc tính điện môi của vật liệu, điều rất quan trọng cho các ứng dụng trong cấy ghép y tế, cảm biến và điện tử tiên tiến. Đột phá này giải quyết một thách thức lâu dài trong phát triển vật liệu điện môi không chứa chì, nơi việc điều chỉnh hóa học thường dẫn đến sự bay hơi của các kim loại kiềm dễ bay hơi, làm suy yếu hiệu suất. Phương pháp dựa trên ứng suất này vượt qua những hạn chế đó, cung cấp một lựa chọn an toàn hơn so với các vật liệu chứa chì độc hại thường được sử dụng trong các thiết bị điện môi hiệu suất cao. Phát hiện này, được công bố trên tạp chí Nature Communications, hứa hẹn tạo ra các vật liệu hiệu quả, không chứa chì...