Upptäckt kan hjälpa till att förlänga livslängden för elektroniska enheter: Forskningen kan leda till att elektronik designas med bättre uthållighet

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Hem > Presse > Upptäckt kan hjälpa till att förlänga livslängden för elektroniska enheter: Forskningen kan leda till att elektronik designas med bättre uthållighet

Elektronmikroskopbilder visar nedbrytningen i aktion. CREDIT University of Sydney

Sammanfattning:
Ferroelektriska material används i många enheter, inklusive minnen, kondensatorer, ställdon och sensorer. Dessa enheter används ofta i både konsument- och industriinstrument, såsom datorer, medicinsk ultraljudsutrustning och undervattensekolod.

Discovery kan hjälpa till att förlänga livslängden för elektroniska enheter: Forskningen kan leda till att elektronik utformas med bättre uthållighet

Sydney, Australien | Upplagt den 9 april 2021

Med tiden utsätts ferroelektriska material för upprepad mekanisk och elektrisk belastning, vilket leder till en progressiv minskning av deras funktionalitet, vilket i slutändan resulterar i fel. Denna process kallas "ferroelektrisk utmattning".

Det är en huvudorsak till fel på en rad elektroniska enheter, med kasserad elektronik en ledande bidragsgivare till e-avfall. Globalt deponeras tiotals miljoner ton misslyckade elektroniska enheter varje år.

Med hjälp av avancerad in-situ elektronmikroskopi kunde forskare från School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering observera ferroelektrisk trötthet när den inträffade. Denna teknik använder ett avancerat mikroskop för att "se" i realtid ner till nanoskala och atomnivå.

Forskarna hoppas att denna nya observation, som beskrivs i en artikel publicerad i Nature Communications, kommer att hjälpa till att bättre informera om den framtida designen av ferroelektriska nanoenheter.

"Vår upptäckt är ett betydande vetenskapligt genombrott eftersom det visar en tydlig bild av hur den ferroelektriska nedbrytningsprocessen är närvarande på nanoskala", säger medförfattaren professor Xiaozhou Liao, också från University of Sydney Nano Institute.

Dr Qianwei Huang, studiens ledande forskare, sa: "Även om det länge har varit känt att ferroelektrisk trötthet kan förkorta livslängden för elektroniska enheter, har man tidigare inte förstått hur det uppstår på grund av brist på lämplig teknik för att observera det. ”

Medförfattaren Dr Zibin Chen sa: "Med detta hoppas vi att bättre kunna informera konstruktionen av enheter med längre livslängd."

Observationsfynd väcker ny debatt

Nobelpristagaren Herbert Kroemer hävdade en gång berömt "gränssnittet är enheten". Observationerna från Sydney-forskarna kan därför väcka en ny debatt om huruvida gränssnitt – som är fysiska gränser som skiljer olika regioner i material – är en hållbar lösning på opålitligheten hos nästa generations enheter.

"Vår upptäckt har visat att gränssnitt faktiskt kan påskynda ferroelektrisk nedbrytning. Därför behövs bättre förståelse för dessa processer för att uppnå bästa prestanda för enheter, säger Dr Chen.

# # #

AVSLÖJANDE:

Forskningen stöddes av Australian Research Council för projektet, Unraveling the structural origin of cyclic fatigue in ferroelektriska material. Det underlättades av Australian Center for Microscopy & Microanalysis vid University of Sydney.

####

För mer information, klicka på här.

Kontaktpersoner:
Luisa Low
61-438-021-390

@SydneyUni_Media

Om du har en kommentar, snälla Kontakta oss oss.

Emittenter av nyhetsmeddelanden, inte 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, är ensamma ansvariga för innehållets noggrannhet.

Bokmärke: