Odkrycie może pomóc wydłużyć żywotność urządzeń elektronicznych: badania mogą doprowadzić do zaprojektowania elektroniki o większej wytrzymałości

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Strona główna > Naciśnij przycisk > Odkrycie może pomóc wydłużyć żywotność urządzeń elektronicznych: badania mogą doprowadzić do zaprojektowania elektroniki o większej wytrzymałości

Obrazy z mikroskopu elektronowego pokazują degradację w działaniu. Uniwersytet KREDYTOWY w Sydney

Abstrakcyjny:
Materiały ferroelektryczne są stosowane w wielu urządzeniach, w tym w pamięciach, kondensatorach, siłownikach i czujnikach. Urządzenia te są powszechnie stosowane zarówno w instrumentach konsumenckich, jak i przemysłowych, takich jak komputery, medyczny sprzęt ultradźwiękowy i podwodne sonary.

Odkrycie może pomóc wydłużyć żywotność urządzeń elektronicznych: badania mogą doprowadzić do zaprojektowania elektroniki z większą wytrzymałością

Sydney, Australia | Opublikowano 9 kwietnia 2021 r

Over time, ferroelectric materials are subjected to repeated mechanical and electrical loading, leading to a progressive decrease in their functionality, ultimately resulting in failure. This process is referred to as ‘ferroelectric fatigue’.

Jest to główna przyczyna awarii szeregu urządzeń elektronicznych, a wyrzucona elektronika jest głównym źródłem elektroodpadów. Na całym świecie co roku na wysypiska trafiają dziesiątki milionów ton uszkodzonych urządzeń elektronicznych.

Using advanced in-situ electron microscopy, the School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering researchers were able to observe ferroelectric fatigue as it occurred. This technique uses an advanced microscope to ‘see’, in real-time, down to the nanoscale and atomic levels.

Naukowcy mają nadzieję, że ta nowa obserwacja, opisana w artykule opublikowanym w Nature Communications, pomoże lepiej przygotować przyszłe projekty nanourządzeń ferroelektrycznych.

“Our discovery is a significant scientific breakthrough as it shows a clear picture of how the ferroelectric degradation process is present at the nanoscale,” said co-author Professor Xiaozhou Liao, also from the University of Sydney Nano Institute.

Dr Qianwei Huang, the study’s lead researcher, said: “Although it has long been known that ferroelectric fatigue can shorten the lifespan of electronic devices, how it occurs has previously not been well understood, due to a lack of suitable technology to observe it.”

Co-author Dr Zibin Chen said: “With this, we hope to better inform the engineering of devices with longer lifespans.”

Wyniki obserwacji wywołują nową debatę

Nobel laureate Herbert Kroemer once famously asserted “The interface is the device”. The observations by the Sydney researchers could therefore spark a new debate on whether interfaces – which are physical boundaries separating different regions in materials – are a viable solution to the unreliability of next-generation devices.

“Our discovery has indicated that interfaces could actually speed up ferroelectric degradation. Therefore, better understanding of these processes is needed to achieve the best performance of devices,” Dr Chen said.

# # #

UJAWNIENIE:

Badania były wspierane przez Australijską Radę ds. Badań Naukowych w ramach projektu Unraveling the struktural origin of cyklicznego zmęczenia w materiałach ferroelektrycznych. Zorganizowało je Australijskie Centrum Mikroskopii i Mikroanalizy na Uniwersytecie w Sydney.

####

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj

Łączność:
Luiza Niska
61-438-021-390

@SydneyUni_Media

Prawa autorskie © Uniwersytet w Sydney

Jeśli masz komentarz, proszę Kontakt my.

Wydawcy komunikatów prasowych, a nie 7th Wave, Inc. lub Nanotechnology Now, ponoszą wyłączną odpowiedzialność za dokładność treści.

Zakładka: