Forskarna vid Lobachevsky -universitetet och Institutet för låga temperaturer och strukturforskning i Wroclaw (Polen) har genomfört unika studier av oscillationsegenskaper med hjälp av optisk spektroskopi.

Vismutinnehållande perovskiter, först beskrivs av Aurivillius, nyligen fått forskningsuppmärksamhet. Lobachevsky -universitetets forskare har fått de viktigaste företrädarna för familjen Aurivillius -faser:Bi ₂ Mu ₆ , Bi ₂ WO ₆ , Bi ₃ NbTiO ₉ , Bi4Ti ₃ O ₁₂ och CaBi ₄ Ti ₄ O ₁₅ . Aurivillius-faserna är de viktigaste kandidatmaterialen för att producera icke-flyktiga minneschips.

För närvarande, befintliga slumpmässiga åtkomstminnetyper är flyktiga, dvs. innehållet i minnet raderas när strömmen stängs av. Att utrusta datorer med icke-flyktigt minne är ett långsiktigt mål för datavetenskaplig forskning. Sådana typer av minne finns redan, till exempel, det så kallade FRAM (Ferroelectric Random Access Memory).

Huvudelementet i mikrochipet är en tunn film av ferroelektrisk. Ferroelektriska är ämnen som har spontan elektrisk polarisering i frånvaro av ett externt elektriskt fält i ett visst temperaturintervall. Det vetenskapliga och praktiska intresset för Aurivillius faser är baserat på övergången från det ferroelektriska tillståndet till den paraelektriska fasen, som åtföljs av att spontan polarisering försvinner. Funktionsprincipen för FRAM -chips är baserad på polarisationsomkoppling av ett externt elektriskt fält mellan de två faserna:polärt och opolärt, medan minnescellen lagrar 0 och 1, respektive. Informationen registreras eller läses genom att byta polariseringen av ferroelektriska domäner med ett externt elektriskt fält.

Mikrochips kan behöva fungera under extrema förhållanden, dvs vid höga temperaturer. Därför, information om dessa föreningars termiska stabilitet krävs. Lobachevsky -universitetets forskare har studerat föreningarnas beteende vid uppvärmning och har bestämt driftstemperaturområdet för mikrochipsmaterialet. Dessutom, temperaturen för övergången från det ferroelektriska tillståndet till det paraelektriska tillståndet bestämdes med metoden för differentialskanningskalorimetri i samband med högtemperaturröntgendiffraktion. Övergångstemperaturens beroende av provens sammansättning och struktur avslöjades för ett antal föreningar. I framtiden, detta hjälper till att få prover med specificerade egenskaper.

Minneskort som är resistenta mot termiska effekter kan användas på kemiska anläggningar för att styra industriella processer (t.ex. under syntesförhållanden) och i brandskyddssystem utrustade med videoinspelningssystem. För att uppskatta förändringarna i ämnets linjära dimensioner vid uppvärmning, den termiska expansionen av Aurivillius -faserna studerades.

Enligt professor Alexander Knyazev, Dekan vid UNN kemiska fakulteten, forskarna fann att en ökning av de linjära dimensionerna för de uppvärmda proverna skedde främst i horisontalplanet. "Under övergången till det paraelektriska tillståndet, föreningarnas linjära parametrar ökar jämnare i hela materialets bulk. Denna information är viktig för att förutsäga materialets beteende under specificerade driftsförhållanden, "Alexander Knyazev noterar.

Tillsammans med sina kollegor från Institute of Low Temperatures and Structural Research i Wroclaw (Polen), UNN-forskare har genomfört unika studier av oscillationsegenskaper med hjälp av moderna metoder för optisk spektroskopi. Resultaten av studien avslöjar ett antal strukturella särdrag som endast är karakteristiska för Aurivillius -faserna på grund av deras skiktade struktur.

Som en uppföljning av denna forskning, Nizhny Novgorod-teamet fortsätter med studien av Dion-Jacobson-faserna, som också tillhör klassen skiktade perovskiter. Forskarnas intresse för dessa föreningar beror på möjligheten att de kan användas som ferroelektriska, dielektrik, piezoelektrisk, superledare och fotokatalysatorer för sönderdelning av vatten under påverkan av synligt ljus. Användningen av Dion-Jacobson-faserna som ett initialt reagens för syntesen av andra skiktade perovskiter är också av stor betydelse.