Драйверами роста рынка газовой арматуры и компонентов в 2031 году наряду с ведущими брендами Assure Parts, Regency Gas шланги, American Range, Antunes, Crown Verity Inc., Dormont, T&S Brass and Bronze Works, Vulcan Restaurant Equipment, Gas Components Australia, Venus Enterprises, Nikasam lmpex ТОО «Зенит Индастриз»
May 03, 202310 электромобилей, которые идеально подходят для семейных поездок
Oct 11, 202310 фактов об американской версии ID.Buzz, электрического ретро-автомобиля VW
Oct 09, 202310 ошибок, которые допускают новые пользователи Android
Sep 24, 202310 Должен
Sep 19, 2023Окно двунаправленного механического переключения в тонких сегнетоэлектрических пленках предсказано впервые
npj Расчетные материалы, том 8, Номер статьи: 137 (2022) Цитировать эту статью
1229 Доступов
5 цитат
Подробности о метриках
Механический контроль эволюции сегнетоэлектрических доменов вызвал большой интерес в последнее десятилетие. Тем не менее, двунаправленное механическое переключение на 180°, т.е. полный цикл механической записи и последующего стирания сегнетоэлектрического нанодомена, еще не реализовано в архитектурах с игл-пленкой. Здесь, с помощью молекулярно-динамического моделирования, основанного на первых принципах, мы демонстрируем, что двунаправленное механическое переключение на 180 ° возможно в архитектурах с наконечником-пленкой, когда условия экранирования сегнетоэлектрических пленок и сила нагрузки на наконечник находятся в соответствующем окне. В переключении используется деликатная конкуренция между флексоэлектрическим полем и упущенным из виду эффективным диполярным полем. Эффективное диполярное поле доминирует при небольшой силе иглы и переключении триггера из нисходящего однодоменного состояния в восходящее полидоменное состояние, тогда как флексоэлектрическое поле доминирует при относительно большой силе иглы и обеспечивает обратное переключение. Двунаправленное механическое переключение достигается путем приложения импульсов силы наконечника с попеременной силой. Динамика диполь-дипольного взаимодействия играет важную роль в механическом переключении.
Сегнетоэлектрики характеризуются постоянной электрической поляризацией при температуре Кюри, которую можно переключить электрическим полем, превышающим коэрцитивную величину. Переключаемые поляризации и связанные с ними доменные структуры поддерживаются вплоть до наномасштаба и непосредственно лежат в основе огромных коммерциализированных и новых передовых применений сегнетоэлектриков, таких как энергонезависимые запоминающие устройства1,2, нейроморфные устройства3,4, высокочастотные гибкие микроволновые устройства5 и т. д. Понимание основных механизмов сегнетоэлектриков переключение является предпосылкой для приложений устройств на основе доменных структур и для дальнейшего управления функциональными возможностями сегнетоэлектриков с помощью доменной инженерии. Большие усилия были предприняты в поисках детерминированного и простого управления сегнетоэлектрическими доменными структурами, в частности, локальными манипуляциями6,7. В настоящее время электрические поля острия обычно используются для локального манипулирования сегнетоэлектрическими доменными структурами8,9,10,11, но с неизбежными полевыми явлениями, такими как инжекция заряда и пробой. Чтобы облегчить неблагоприятные последствия электрического переключения и реализовать сценарии применения, используются различные стратегии переключения, например, оптические12,13, термические14,15,16, химические17,18, механические19,20,21,22,23,24,25,26, Стратегии переключения 27,28 и гибридные29,30 изучались как альтернативные способы управления сегнетоэлектрическими доменами.
Механически индуцированное локальное переключение доменов попадает в поле зрения исследователей из-за повторного рассмотрения эффекта электромеханического взаимодействия высокого порядка, т.е. флексоэлектрического эффекта, который, как сообщается, в последнее время значительно усиливается в наноразмерных сегнетоэлектриках31,32,33. В результате градиенты деформации нарушают симметрию решетки и генерируют эквивалентное электрическое поле — флексоэлектрическое поле, что указывает на многообещающую альтернативу переключению сегнетоэлектрической поляризации при правильных обстоятельствах. Важная работа была проделана Lu et al. который экспериментально продемонстрировал детерминированное изменение сегнетоэлектрической поляризации вниз на 180° в тонкой пленке BaTiO3 (BTO) путем нажатия на наконечник атомно-силового микроскопа (АСМ)19. Такое механическое переключение обеспечивает возможность локального управления поляризацией без напряжения в сегнетоэлектриках и, как полагают, облегчает неблагоприятные последствия электрического переключения на сегнетоэлектрические устройства, такие как возникновение инжекции заряда, тока утечки и электрического пробоя. С тех пор интерес к флексоэлектричеству возобновился и вызвал дискуссии о возможности переключения сегнетоэлектрических доменов «неэлектрическим путем». В сегнетоэлектриках были предложены различные концепции наноэлектромеханических устройств, основанные на механическом управлении поляризацией сегнетоэлектриков19,25,29,34,35,36,37,38,39.