p As propriedades mecânicas dos nanomateriais podem ser alteradas devido à aplicação de voltagem, Pesquisadores da Universidade de Wyoming descobriram. p Os pesquisadores, liderado por TeYu Chien, um professor assistente da UW no Departamento de Física e Astronomia, determinou que o campo elétrico é responsável por alterar a tenacidade à fratura de nanomateriais, que são usados ​​em dispositivos eletrônicos de última geração. É a primeira evidência observada de que o campo elétrico altera a tenacidade à fratura em escala nanométrica.

p Esta descoberta abre caminho para uma investigação mais aprofundada de nanomateriais em relação às interações de propriedades mecânicas de campo elétrico, o que é extremamente importante para aplicações e pesquisa fundamental.

p Chien é o principal autor de um artigo, intitulado "Alteração de propriedade mecânica induzida por campo elétrico incorporado nas interfaces de níquelato de lantânio / titanato de estrôncio dopado com Nb, "que foi publicado recentemente em Relatórios Científicos . Relatórios Científicos é um online, jornal de acesso aberto dos editores da Nature. A revista publica pesquisas primárias cientificamente válidas em todas as áreas das ciências naturais e clínicas.

p Outros pesquisadores que contribuíram para o artigo são da Universidade de Arkansas, Universidade do Tennessee e Laboratório Nacional de Argonne em Argonne, Eu vou.

p Chien e sua equipe de pesquisa estudaram as superfícies das interfaces fraturadas de materiais cerâmicos, incluindo níquelato de lantânio e titanato de estrôncio com uma pequena quantidade de nióbio. Os pesquisadores revelaram que o titanato de estrôncio, dentro de alguns nanômetros das interfaces, fraturado de forma diferente do titanato de estrôncio longe das interfaces.

p Os dois materiais cerâmicos foram escolhidos porque um é um óxido metálico, enquanto o outro é um semicondutor. Quando os dois tipos de materiais entram em contato um com o outro, um campo elétrico intrínseco será formado automaticamente em uma região, conhecida como a barreira Schottky, perto da interface, Chien explica. A barreira Schottky se refere à região onde um campo elétrico intrínseco é formado nas interfaces metal / semicondutor.

p O campo elétrico intrínseco nas interfaces é um fenômeno inevitável sempre que um material está em contato com outro. Os efeitos do campo elétrico nas propriedades mecânicas dos materiais raramente são estudados, especialmente para nanomateriais. Compreender os efeitos do campo elétrico é extremamente importante para aplicações de sistema nanoeletromecânico (NEMS), que são dispositivos, como atuadores, integrando funcionalidades elétricas e mecânicas em nanoescala.

p Para materiais NEMS feitos em nanoescala, compreender as propriedades mecânicas afetadas por campos elétricos é crucial para o controle total do desempenho do dispositivo. As observações neste estudo abrem caminho para um melhor entendimento das propriedades mecânicas dos nanomateriais.

p "O campo elétrico muda o comprimento da ligação interatômica no cristal, empurrando íons carregados positiva e negativamente em direções opostas, "Chien diz." Alterar o comprimento da ligação altera a resistência da ligação. Portanto, as propriedades mecânicas, como resistência à fratura. "

p "O quadro geral é o seguinte:o campo elétrico intrínseco na barreira Schottky foi criado nas interfaces. Isso polarizou os materiais próximos às interfaces, alterando as posições atômicas no cristal. As posições atômicas alteradas alteraram o comprimento da ligação interatômica dentro os materiais para alterar as propriedades mecânicas perto das interfaces, "Chien resume.