Os óxidos também podem ter "memória de forma"
2024-07-10
No campo do armazenamento de informações, materiais multiferroicos representados por BiFeO3 (BFO) tornaram-se um foco de pesquisa devido às suas propriedades especiais. Na semana passada, na revista Nature Communications, a equipe do pesquisador Zhang Jinxing do Departamento de Física da Universidade Normal de Pequim descobriu uma nova característica do nano-bismuto ferroso, a memória de forma.
Em escala nanométrica, o bismuto ferroso se contrai ao esfriar, mas pode retornar à sua forma original por meio de estímulo elétrico ou tratamento térmico. Em comparação com materiais de armazenamento tradicionais, o bismuto ferroso tem perspectivas de aplicação mais amplas em circuitos integrados e outras áreas eletrônicas. "Este material pode formar uma grande deformação de forma em escala nanométrica, possibilitando funções como acionamento e sensoriamento em futuros sistemas microeletromecânicos e nanoeletromecânicos", disse Zhang Jinxing ao Guokr. Este resultado pode oferecer uma nova direção para a aplicação de materiais de óxido.
Atualmente, Memória de forma A maioria dos materiais é metálica, com uma deformação máxima de 8%. No entanto, devido a defeitos como oxidação em pequena escala (<100nm), efeitos de tensão superficial e efeitos de tamanho, suas funções aplicacionais são significativamente reduzidas. Contudo, o bismuto ferroso pode alcançar uma deformação reversível de 14%, o óxido é muito estável e pode realizar funcionalidades em escala nanométrica. Além disso, em comparação com materiais de memória de forma à base de metal, a grande deformação do bismuto ferroso pode ser controlada por campo elétrico, aumentando significativamente a frequência de resposta e a força motriz. Em termos de aplicação, Zhang disse ao Shell Network que atualmente os materiais à base de metal ainda não podem ser integrados à indústria de semicondutores, mas o bismuto ferroso pode resolver bem esse problema.
Para aplicar este material na prática, os pesquisadores "ainda precisam projetar a microestrutura e nanostrutura do bismuto ferroso e construir dispositivos nanoaplicáveis". Problemas mecânicos como fadiga e fratura do material ainda precisam ser estudados mais a fundo. Compreender essas questões é um passo necessário para sua implementação.
Notícias Relacionadas