Uma equipe científica internacional, que incluiu cientistas da China, Israel, Inglaterra e Rússia, desenvolveu um novo método para medir a resposta dos cristais no campo elétrico. O estudo, realizado na European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), foram publicados no Journal of Applied Crystallography e apareceu na capa da edição de outubro. Este método ajudará a implementar novos e melhorar os materiais funcionais existentes.

“O estudo é dedicado a materiais cristalinos (ferroelétricos), que são usados ​​em uma variedade de dispositivos, desde sonares para submarinos até elementos de dispositivos de diagnóstico ultrassônico, "disse o pesquisador Dmitry Chernyshov da Swiss-Norwegian Beam Lines no ESRF e do departamento de Eletrônica Física da SPbPU. Ele enfatizou que melhorar as propriedades de tais materiais é uma tarefa científica extremamente importante.

O cientista disse que mapas detalhados de espalhamento tridimensional foram coletados durante os experimentos de síncrotron no ESRF. Esses mapas contêm informações detalhadas sobre a estrutura do cristal e sua resposta ao campo elétrico. Próximo, um método matemático foi inventado para extrair as informações relevantes de tais mapas. Os cristais em estudo foram colocados em uma célula especial para aplicação de campo elétrico. A célula foi desenvolvida por ex-alunos da Universidade Politécnica de São Petersburgo, Tikhon Vergentiev, como parte de seu doutorado. projeto durante o estágio no ESRF.

A estrutura dos cristais pode ser descrita em diferentes escalas espaciais. É possível descrever a estrutura no nível atômico ou no nível de grandes blocos da estrutura atômica (domínios, limites entre domínios, defeitos estruturais). Quando as condições externas mudam (temperatura, pressão, etc.), todos os componentes da estrutura reagem de maneira diferente. A equipe de pesquisa estudou a resposta do material a um campo elétrico em suas estruturas atômicas e de domínio.

"No âmbito de um experimento, pudemos ver como os diferentes níveis da hierarquia estrutural reagem às influências externas. Se medirmos e descrevermos a resposta de componentes individuais de um sistema complexo, bem como sua interação, será possível controlar racionalmente a estrutura e as propriedades de tais materiais, "disse Dmitry Chernyshov.

Os autores do estudo esperam que os resultados obtidos sejam exigidos por uma ampla gama de especialistas. Isso ajudará os químicos a ajustar a composição química e a estrutura cristalina, e os cientistas de materiais usarão novas ferramentas para manipular os grandes blocos de estrutura, domínios (engenharia de domínio). De acordo com os cientistas, isso levará à melhoria das propriedades dos materiais usados ​​em dispositivos de diagnóstico ultrassônico.