Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) составили трехмерную карту атомной структуры релаксорного сегнетоэлектрика. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Релаксорные сегнетоэлектрики используются в аппаратах ультразвуковой диагностики, гидролокаторах и микрофонах. Их эксплуатационные характеристики зависят от внутреннего расположения атомов, которое до сих пор было трудно измерить напрямую аппаратными методами.
Ранее при создании новых устройств инженерам приходилось опираться на неполные компьютерные модели. Для изучения реального распределения электрических зарядов в сплаве ниобата магния-свинца и титаната свинца был применен метод многослойной электронной птихографии.
В ходе сканирования наноразмерный пучок электронов направляется на материал, а оборудование фиксирует возникающие дифракционные картины. Алгоритмы обрабатывают перекрывающиеся области данных и реконструируют трехмерную структуру исследуемого объекта.
Анализ показал наличие слоистой иерархии химических и полярных структур. Регионы с различной поляризацией оказались значительно меньше по размеру, чем предполагали ранее использовавшиеся теоретические симуляции.
Интеграция новых экспериментальных наблюдений позволяет скорректировать вычислительные модели. Понимание того, как отдельные химические элементы модулируют поляризацию, поможет в разработке материалов с заданными электронными свойствами для промышленности.
Ранее Наука Mail рассказывала о методике, которая позволяет менять свойства и структуру стекла.
