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

Z biegiem czasu materiały ferroelektryczne poddawane są wielokrotnym obciążeniom mechanicznym i elektrycznym, co prowadzi do postępującego spadku ich funkcjonalności, a ostatecznie kończy się awarią. Proces ten nazywany jest „zmęczeniem ferroelektrycznym”.

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.

Korzystając z zaawansowanej mikroskopii elektronowej in-situ, badacze ze Szkoły Inżynierii Lotniczej, Mechanicznej i Mechatronicznej byli w stanie zaobserwować zmęczenie ferroelektryczne w momencie jego wystąpienia. Technika ta wykorzystuje zaawansowany mikroskop do „widzenia” w czasie rzeczywistym aż do poziomu nanoskali i atomu.

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

„Nasze odkrycie stanowi znaczący przełom naukowy, ponieważ pokazuje wyraźny obraz przebiegu procesu degradacji ferroelektrycznej w nanoskali” – powiedział współautor, profesor Xiaozhou Liao, również z Instytutu Nano Uniwersytetu w Sydney.

Dr Qianwei Huang, główny badacz badania, powiedział: „Chociaż od dawna wiadomo, że zmęczenie ferroelektryczne może skrócić żywotność urządzeń elektronicznych, dotychczas nie wyjaśniono dobrze, jak to się dzieje, ze względu na brak odpowiedniej technologii umożliwiającej jego obserwację. ”

Współautor dr Zibin Chen powiedział: „Mamy nadzieję, że dzięki temu będziemy mogli uzyskać lepsze informacje na temat inżynierii urządzeń o dłuższej żywotności”.

Wyniki obserwacji wywołują nową debatę

Laureat Nagrody Nobla Herbert Kroemer stwierdził kiedyś, że „interfejs to urządzenie”. Obserwacje badaczy z Sydney mogą zatem wywołać nową debatę na temat tego, czy interfejsy – czyli fizyczne granice oddzielające różne obszary materiałów – są realnym rozwiązaniem problemu zawodności urządzeń nowej generacji.

„Nasze odkrycie wskazuje, że interfejsy mogą faktycznie przyspieszyć degradację ferroelektryczną. Dlatego potrzebne jest lepsze zrozumienie tych procesów, aby osiągnąć najlepszą wydajność urządzeń” – stwierdził dr Chen.

# # #

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: