فروالکتریک‌های دارای ساختار لایه‌ای بیسموت عاری از سرب (BLSFs)، گزینه‌های ایده‌الی برای استفاده از دستگاههای مختلف (از حافظه‌ی کامپیوترها گرفته تا حسگرهای دمای بالا) به شمار می‌روند. نیاز ضروری برای کوچک کردن قطعات فروالکتریک، ضرورت مطالعه روی اثر کوچک شدن تا مقیاس نانو را افزایش دادهاست.
تست خاصیت فروالکتریکی در ساختارهای بیسموت نانوگرانولی
فروالکتریک‌های دارای ساختار لایه‌ای بیسموت عاری از سرب (BLSFs)، گزینه‌های ایده‌الی برای استفاده از دستگاههای مختلف (از حافظه‌ی کامپیوترها گرفته تا حسگرهای دمای بالا) به شمار می‌روند. نیاز ضروری برای کوچک کردن قطعات فروالکتریک، ضرورت مطالعه روی اثر کوچک شدن تا مقیاس نانو را افزایش دادهاست. با این حال ساخت سرامیکهای نانوگرانولی BLSFs با فناوری سینترینگ (گداختن فلز تا زیر نقطه گدازش) کاری چالش‌‌برانگیز است.
دانشمندان انگلیسی به همراه همتایان سوئدی و چینی خود، با استفاده از یک روش تولید ملقب به سینترینگ جرقه‌ای پلاسما، موفق به ساخت سرامیکهای BLSFs نانوگرانولی شدند. آنها با این روش موفق شدند BLSFs را در اندازه‌ی ۹۰۲ نانومتر تولید کنند؛ در حالی که هنوز خاصیت فروالکتریک خود را داراست.
مواد فروالکتریک به‌صورت وسیعی در محصولات تجاری استفاده می‌شود. برخی از این محصولات که در حال توسعه هستند، عبارتند از نظیر دستگاههای ذخیره‌ی اطلاعات، قطعات الکترونیکی ماکروویو، میکرو ادوات دارای پیروالکتریک وپیزوالکتریک، نانو حسگرها و به کاراندازنده‌‌ها.
دانشمندان معتقدند با کوچک شدن ابعاد مواد فروالکتریک تا مقیاس نانو، تغییرات بنیادی در خواص ذاتی این مواد ایجاد می‌گردد. از دیدگاه نظری و عملی، دانستن آخرین حد مجاز کوچک شدن برای دستیابی به این تغییرات برای استفاده از این مواد در ساختار نانوالکتریک دستگاه‌ها درآینده بسیار مهم است. ترکیبات خانواده‌ی BLSFs از گزینه‌های مناسبی برای مصرف در دستگاههای مذکور به شمار می‌رود. یکی از این ترکیبات (Bi3.15Nd0.85Ti3O12 (BNdT است که به‌دلیل خاصیت فروالکتریک بالا، بسیار مشهور است. این ترکیب دارای خواصی از قبیل پلاریزاسیون پسماند بالا، مقاومت در برابر خستگی بالا و اتلاف دی الکتریک کم است.
برای مطالعه ی خواص این ماده در مقیاس نانو، نانوپودرهای آن با روش هیدرولیز تولید شده‌‌است. علاوه بر این با استفاده از روش استرینگ جرقه‌ای پلاسما نیز تولید این ماده با اندازه‌ی ۹۰ نانومتر با موفقیت انجام شده‌‌است. نانوپودر BNdT در مقایسه با میکروذرات آن دارای ثابت دی‌‌الکتریک بزرگ‌تری بوده که در دمای اتاق به‌‌شدت کاهش می‌یابد و این مسئله برای به کاربردن آن در میکروالکترونیک بسیار حائز اهمیت است. از دیگر ویژگی‌های جالب BNdT این است که وقتی اندازه‌ی آن به ۹۰ نانومتر کاهش می‌یابد، هنوز فعالیت فروالکتریک خود را داراست.
اما سؤالی که اینجا مطرح می‌شود این است که تا چه اندازه می‌توان BNdT را کوچک کرد، در حالی که این ماده خاصیت فروالکتریک خود را هنوز داشته باشد؟ این سؤال موضوع تحقیق فعلی این گروه تحقیقاتی است.
