Магнониобата свинца (PMN) представляет собой прототипичный «релаксорный» материал, используемый в широком спектре применений - от ультразвука до сонара. Исследователи теперь использовали современные методы микроскопии, чтобы точно определить, как атомы расположены в PMN, и это не то, что ожидалось.
«Эта работа дает нам информацию, которую мы можем использовать, чтобы лучше понять, как и почему PMN ведет себя так, как он себя ведет - и, возможно, другие релаксорные материалы», - говорит Джеймс Лебо (James LeBeau), доцент материаловедения и инженерии в Университете штата Северная Каролина и соответствующий автор статьи об этой работе.
«Мы обнаружили, что расположение атомов в PMN постепенно смещается вдоль градиента, от районов высокого порядка до районов низкого порядка, это происходит по всему материалу», - говорит Лебо. «Это существенно отличается от того, что предсказывала традиционная мудрость, согласно которой были бы чередующиеся области высокого порядка и области без порядка, рядом друг с другом».
Эта информация может быть введена в вычислительные модели, чтобы дать новое представление о том, как атомная структура PMN влияет на ее характеристики.
Изображение атомного разрешения, иллюстрирующее химическое распределение магнониобата свинца. Из-за массового контраста столбцы атомов, богатых магнием (синие маркеры), можно отличить от столбцов, богатых ниобием (зеленые маркеры). Фото: James LeBeau
«Это не произойдет в одночасье, но мы настроены оптимистично, что это может быть шагом к разработке процессов, которые помогут создать материалы PMN с микроструктурами, специально предназначенными для того, чтобы подчеркнуть наиболее желательные характеристики ультразвука, сонаров или других приложений», - говорит Лебо.
«Это также может потенциально дать представление о роли атомной структуры в других релаксорных материалах, обеспечивая одинаковые долгосрочные преимущества для всего класса материалов».
Сегнетоэлектрические материалы (монокристаллы, керамика, пленки) находят широкое применение. Как правило, сегнетоэлектрики используются в виде сегнетокерамики, преимуществами которой являются легкость изготовления, прочность, стабильность, возможность получения сложных конфигураций. Сегнетоэлектрики обладают пьезоэлектрическим эффектом и применяются для изготовления пьезоэлектрических преобразователей и излучателей ультразвука, в преобразователях звуковых сигналов в электрические и т.п.
Магнониобат свинца (PMN) часто рассматривают в качестве модельного объекта для изучения физических свойств релаксоров.
Статья «Градиентный химический порядок в релаксорном сегнетоэлектрике Pb(Mg1/3Nb2/3)O3» опубликована в журнале Applied Physics Letters.
Источник: phys.org
