Новости химической науки > Для получения пьезоэлектриков можно увеличить давление

В соответствии с работой исследователей США в скором времени может быть разработан новый способ получения пьезоэлектрических материалов.

Природный пьезоэлектрик – кварц

Встречающиеся в природе пьезоэлектрические кристаллы, например кварц, производят при сжатии ток незначительной силы. Материалы с более выраженными пьезоэлектрическими свойствами обычно получают из сложных металлических сплавов со специально подобранной структурой кристаллической решетки. Этот процесс недешев, что ограничивает использование искусственных пьезоэлектриков в практических применениях.

Исследовательская группа из Института Карнеги продемонстрировала, что при значительных давлениях кристаллы титаната свинца (PbTiO₃) могут проявлять ярко выраженные пьезоэлектрические свойства. При обычных условиях сила тока, вырабатывающегося при сжатии кристаллов PbTiO₃ сравнима с пьезотоком, характерным для кристаллов кварца, и, хотя это соединение интенсивно изучается уже многие годы, исследователи были приятно удивлены результатами исследования.

Исследователи создавали высокое давление при помощи алмазной наковальни, изучая изменение структуры PbTiO₃, вызванные давлением с помощью высокоэнергетичных рентгеновских лучей.

Рассел Хемли (Russell Hemley), руководитель исследования, поясняет, что при критическом уровне сжатия пьезоэлектрические свойства титаната свинца значительно увеличиваются, предполагая, что это обстоятельство вызвано тем, что при повышенном давлении в PbTiO₃ достигаются межатомные расстояния, необходимые для проявления пьезоэлектрических свойств. Он надеется, что в будущем удастся получить материалы, в которых такие межатомные расстояния будут реализовываться при обычном давлении.

Источник: Nature, 2008. DOI: 10.1038/nature06459

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия