Исследование собственного размерного эффекта пьезоэлектрических свойств в наноразмерных функциональных материалах

Проект: Проект-Грант

Сведения о проекте

Описание

Материалы в микро- и наноразмерной форме становятся с каждым годом всё более востребованными в связи с тенденцией к миниатюризации электронных устройств. Наноматериалы обладают существенно отличными от макроскопических аналогов свойствами, определяемыми, в основном, увеличенным вкладом поверхностных состояний и квантовых явлений. Спектр применения наноразмерных сегнетоэлектрических материалов достаточно широк: устройства сегнетоэлектрической памяти (FeRAM), преобразование электрической энергии в механическую в микро- и наноэлектромеханических (MEMS и NEMS) устройствах, накопление тепловой и механической энергии (energy harvesting), функциональные элементы современных электронных схем и др.
Актуальной проблемой физики конденсированного состояния является фундаментальный вопрос о характере изменений пьезоэлектрических свойств сегнетоэлектрических материалов с уменьшением их размера. Анализ современной литературы показывает, что наблюдается стремительный рост числа публикаций, посвящённых синтезу наноразмерных сегнетоэлектрических материалов, в то время как работ, исследующих их функциональные свойства, сравнительно мало. До сих пор у исследователей нет детального понимания того, какой вклад в пьезоэлектрический эффект вносят собственный (intrinsic) размерный эффект, вызванный изменением поляризации, увеличением влияния дефектов и пространственного неоднородного распределения заряда, и несобственный (extrinsic) эффект, возникающий из-за наличия в материале интерфейсов: границ зёрен, доменных стенок, модифицированных слоёв.
Целью данного исследования является экспериментальное и теоретическое изучение собственного размерного эффекта пьезоэлектрических свойств наноразмерных функциональных материалов. В ходе выполнения проекта будут детально исследованы электромеханические эффекты, возникающие вблизи острия зонда атомно-силового микроскопа в неоднородном электрическом поле, что позволит осуществить точные количественные измерения пьезоэлектрического отклика в микро- и наноразмерных материалах. Понимание вкладов собственного и несобственного размерного эффекта является важным условием для создания микро- и наноэлектромеханических устройств с улучшенными характеристиками.
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания09/08/201930/06/2022

Тип источника финансирования (РФФИ, РНФ, Х/Д, Гранты и т.д.)

  • РНФ

Площадка НИЧ УрФУ, где ведется данный грант (НИЧ Куйбышева, НИЧ Мира)

  • НИЧ Куйбышева

ГРНТИ

  • 29.19.35 Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики
  • 29.19.22 Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры

Результат исследований

  • 1 Статья

Chemical solution deposition of BiFeO3 films with layer-by-layer control of the coverage and composition

Abramov, A., Alikin, D., Sobol, A., Myakishev, D., Slabov, V., Trusov, L., Safina, V., Turygin, A., Vasiliev, A., Shur, V. & Kholkin, A., 1 мая 2020, В : Coatings. 10, 5, 11 стр., 438.

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

Открытый доступ