+7 (495) 198-00-00 Горячая линия ситуационного центра Минобрнауки
по вопросам поддержки образовательных организаций высшего образования, а также их сотрудников и обучающихся, по вопросам профилактики распространения COVID-19 перейти на сайт МОН

Ученые создали новый безопасный тип материалов для современной электроники

Ученые создали новый безопасный тип материалов для современной электроники

Ученые МИЭТа совместно с зарубежными коллегами создали новый тип материалов для современной электроники. По словам авторов, их разработка является экологически чистой альтернативой материалам на основе ядовитого свинца, которые активно запрещаются во всем мире. Данные опубликованы в журнале Materials Letters.

Кристаллическая структура химических соединений металлов характеризуется упорядоченным расположением элементов, которыми являются атомы c различным электрическим зарядом. Благодаря своим электрическим и магнитным свойствам некоторые и них могут формировать дополнительные упорядоченные системы, влияющие на физико-химические свойства материала.

Воздействуя на соединения металлов механически, электромагнитным полем или температурой, можно менять порядок связи в этих системах, тем самым меняя и свойства материала. Некоторые соединения реагируют только на один из факторов, но есть и так называемые мультиферроики – материалы, подверженные сразу нескольким типам упорядочения, что, по словам ученых, делает их незаменимыми в современной электронике.

Подобные свойства феррита висмута BiFeO3, как объяснили наши ученые, известны несколько десятилетий, но его применение оставалось ограниченным из-за слабых электромагнитных свойств, проявляющихся лишь при низких температурах. Для того, чтобы усилить их, ученые заместили часть атомов железа и висмута на атомы кальция и марганца. Такая модификация, по их словам, не только улучшает свойства соединения, но и позволяет использовать их при комнатной температуре.

«Замещение атомов путем твердофазного синтеза позволяет получать материалы с улучшенными электромеханическими, магнитными и магнитоэлектрическими характеристиками. Сегодня они востребованы почти повсеместно: в качестве пьезоэлектрических и магнитострикционных элементов, сенсоров магнитных полей, а также в солнечной энергетике и еще ряде областей», – рассказал доцент Института перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ Максим Силибин.

Ученые подчеркнули, что большинство мультиферроиков, применяемых сегодня, содержат свинец, опасный для организма. Во всем мире его использование постепенно запрещается, и поэтому миэтовцы уверены, что созданные ими экологически чистые материалы на основе феррита висмута найдут самое широкое применение.

Достигнутые результаты, как объяснили ученые, расширяют представления о связи между кристаллической структурой и свойствами мультиферроиков. Благодаря новым данным, специалисты МИЭТа разработали промышленный метод синтеза соединений этого типа с заданными электромагнитными параметрами.

В перспективе ученые планируют развить технологию производства мультиферроиков на основе BiFeO3 в виде тонких пленок, наиболее востребованных в электротехнике. Исследования проводятся в рамках гранта РНФ 18-19-00307.

Источник: РИА Новости

Также вам может быть интересно В МИЭТе разрабатывают устройство для извлечения энергии из лишнего тепла
Приемная комиссия 8 800 600-56-89 abit@miee.ru
Контакты для прессы +7 499 720-87-27 mc@miee.ru