|
مواد مالتی‌فروئیک می‌توانند در محدوده وسیعی از کاربردها
همچون ابزارهای ارتعاشی فرومغناطیس، حسگرهای میدان مغناطیسی با
پهنای باند وسیع، و سل‌های حافظه مگنتوالکتریک مورد استفاده
قرار بگیرند. حال گروهی از پژوهشگران در چین و آمریکا دریافته‌اند
که می‌توان در مقیاس نانو به خاصیت مالتی‌فروئیک بهبودیافته
درست پیدا کرد؛ بنابرگفته این گروه پژوهشی، این یافته‌ها می‌توانند
تأثیرات فناورانه زیادی داشته باشند.
مالتی‌فروئیک‌ها هم فروالکتریک و هم مغناطیسی هستند؛ این خاصیت
باعث می‌شوند بتوان از آنها در کاربردهای جدیدی استفاده کرد.
این کاربردها شامل ابزارهای میکروالکترونیکی همانند ابزارهای
ذخیره‌سازی سریع اطلاعات و حسگرهای مگنتوالکتریک بسیار حساس،
فعال کننده‌ها، و گیرنده‌های انرژی است.
ژیانگیو لی از دانشگاه واشنگتن و همکارانش از دانشگاه ژیانگتان
نانوالیاف هیبریدی متشکل از CoFe2O4 و Pb(ZrTi)O3 تولید کرده‌اند
که دارای خاصیت مالتی‌فروئیک می‌باشد. این محققان می‌گویند این
الیاف می‌توانند نسبت به مواد مالتی‌فروئیک توده‌ای معمول،
کوپل شدن مگنتوالکتریک بالاتری داشته باشند.
لی در مصاحبه با nanotechweb.org بیان داشت: «این قابلیت
استراتژی غیرعادی برای مالتی‌فروئیک بودن ارائه می‌دهد که نه
تنها از نظر علمی جالب است، بلکه پتانسیل‌های فناورانه بزرگی
دارد».
این گروه نانوالیاف مالتی‌فروئیک را با روشی به نام
الکتروریسندگی تولید کرد. ابتدا یک سل‌ژل حاوی CoFe2O4 و
Pb(ZrTi)O3 باهم مخلوط شدند تا یک محلول کامپوزیتی تولید کنند.
سپس این محلول داخل یک سرنگ وارد شده و در یک میدان الکتریکی
بسیار قوی از طریق یک سوزن فلزی روی یک جمع‌کننده ریسیده شد.
لی و همکارانش با استفاده از پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ
الکترونی عبوری با تفکیک‌پذیری بالا، ساختار یاقوتی CoFe2O4 و
ساختار پروسکیتی Pb(ZrTi)O3 را به اثبات رساندند. ویژگی‌های
مالتی‌فروئیک این کامپوزیت با استفاده از میکروسکوپ نیروی پاسخ
پیزو (piezoresponse) اندازه‌گیری‌های پس‌ماند مغناطیسی به
تأیید رسید.
لی می‌گوید: «نانوالیاف مالتی‌فروئیک امکان تولید برخی از
ابزارها و ساختارهای مگنتوالکتریک جدید را ایجاد می‌کند. به
عنوان مثال روبشگرهای مگنتوالکتریک یک‌بعدی با تفکیک‌پذیری
نانومتری، امکان ایجاد حساسیت میدان بالا و تفکیک‌پذیری
نانومتری فضایی را به طور همزمان به وجود می‌آورند».
گروه پژوهشی چین–آمریکا در حال حاضر روی بهینه‌سازی شرایط
فرایند تمرکز دارند تا بتوانند اندازه و جهت‌گیری نانوالیاف را
بهتر کنترل کنند؛ فعالیت فعلی دیگر آنها یکپارچه‌سازی این
الیاف در ابزارهای مختلف می‌باشد. لی می‌افزاید: «ما همچنین در
حال کار روی محدوده وسیعی از نانوالیاف مالتی‌فروئیک با ساختار
و ویژگی‌های بهبودیافته هستیم».
نتایج این کار پژوهشی در مجله Applied Physics Letters منتشر
شده است.
|
