Открыт эффект самоорганизации в электроактивных порошках
Ученые Белгородского государственного университета (БелГУ) представили результаты экспериментальных исследований поведения частиц порошка ниобата лития — ключевого материала для оптоэлектроники — в электрическом поле. В частности, ими был открыт эффект самоорганизации частиц ниобата лития, который открывает новые технологические перспективы использования этого электроактивного порошка.
Ниобат лития — широко используемый в оптоэлектронике и телекоммуникациях материал, который позволяет производить коммутацию оптических и электрических сигналов практически без потерь. Есть у этого материала и много других интересных свойств, что обуславливает широкий спектр научных исследований по его изучению: от возможности конвертации тепловой энергии в электрическую до создания генераторов высокого электрического потенциала. Однако поведение частиц ниобата лития до сих пор никто специально не изучал.
Ученые БелГУ сосредоточились на экспериментальном исследовании того, как ансамбль частиц ниобата лития ведет себя при различных внешних воздействиях (электрическое поле, изменение температуры, механическое воздействие) в зависимости от размера частиц (от десятков нанометров до сотен микрометров), их формы и плотности расположения.
«Ключевое свойство частиц ниобата лития — это их электризуемость в результате совершенно разных способов воздействия, будь то внешнее электрическое поле, изменение температуры, давление или свет от лазера, что позволяет использовать эти частицы как массив «виртуальных» электродов для электростимуляции, манипуляции или детектирования соседних объектов такого же размера», — рассказал один из авторов работы, старший научный сотрудник лаборатории перспективных радиационных исследований и технологий БелГУ Андрей Олейник.
Исследователям удалось обнаружить эффект самоорганизации частиц ниобата лития в поверхностный паттерн, форма которого зависит от конфигурации и величины электрического поля, распределения частиц по размеру и плотности их расположения. Получаемый паттерн сохраняется и после снятия внешнего электрического поля, что позволяет зафиксировать расположение частиц и получить заданное распределение поляризации, которое можно использовать для направленной электростимуляции или перемещения микрообъектов.
По мнению авторов, результаты исследования открывают путь к созданию удобных и доступных инструмент для работы на микро- и наноуровне, а использование частиц вместо дорогих монокристаллов, открывает путь к удешевлению и расширению применения ниобата лития.
Источник: Пресс-служба Минобрнауки РФ