logo zff
logo us
timer

  • Ferroelektryki

    Ferroelektryki należą do grupy tzw. materiałów funkcjonalnych, które w postaci kryształów, ceramik lub cienkich warstw znajdują ogromne zastosowania. Wiele uznanych uczelni i ośrodków naukowych w świecie rozwija badania właściwości fizycznych tych związków. Liczba publikacji poświęconych ferroelektrykom corocznie wzrasta i sięga kilkuset rocznie, a liczne zastosowania praktyczne powodują, że najlepsze laboratoria w świecie są zainteresowane naukowymi badaniami tych materiałów. Bez nich nie byłoby możliwym zbudowanie mikroskopu tunelowego i mikroskopu sił atomowych, tj. przyrządów, które zrewolucjonizowały badania naukowe w mikro- i nano-skali, dzięki którym możemy manipulować atomami. Materiały te charakteryzują się najsilniejszym (nawet tysiąc razy większymi od popularnego kwarcu) zjawiskiem piezoelektrycznym, powszechnie wykorzystywanym w życiu codziennym i w wyrafinowanych zastosowaniach praktycznych.

  • Ferroelektryki

    Materiały ferroelektryczne posiadają unikalne właściwości fizyczne. Do najważniejszych z nich należy piezoelektryczność i piroelektryczność. Właściwości te pozwalają na zastosowanie ferroelektryków w postaci kryształów, ceramik oraz cienkich warstw w nowoczesnych technologiach wykorzystywanych w produkcji zminiaturyzowanych nośników pamięci elektronicznych, czujników, aktuatorów, akcelerometrów, piroelektrycznych czujników podczerwieni i piroelektrycznych czujników temperatury, a także kamer termowizyjnych oraz różnych urządzeń elektrooptycznych i elektroakustycznych. Na przykład tzw. pamięć FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) to rodzaj szybkiej i energooszczędnej pamięci wykorzystującej nośnik ferroelektryczny z dwoma stabilnymi stanami polaryzacji elektrycznej. Zastosowanie tego typu pamięci jest bardzo szerokie, w szczególności w telefonii komórkowej, bankowości elektronicznej i innych technologiach informacyjno-komunikacyjnych.

  • Ferroelektryki

    Urządzenia wykorzystujące zjawisko propagacji powierzchniowych fal akustycznych znalazły zastosowanie w elektronice i telekomunikacji. Rozwojowi znanej w medycynie metody ultrasonograficznej towarzyszy dążenie do miniaturyzacji, co także staje się możliwe dzięki zastosowaniu głowic zbudowanych na bazie ferroelektrycznych (piezoelektrycznych) materiałów.

    W chirurgii materiały piezoelektryczne umożliwiają dokonanie precyzyjnych zabiegów zogniskowanymi falami ultradźwiękowymi. Prowadzone są także badania nad wykorzystaniem ferroelektrycznych materiałów do aktywnego tłumienia niepożądanych wibracji. Dotyczy to mi.in. sportu, a w szczególności technologii stosowanych przy konstrukcji nart, czy też rakiet tenisowych.

audi_max

Na skróty

Główna tematyka badawcza

  1. W zakresie technologii – otrzymywanie czystych i domieszkowanych związków o strukturze perowskitu ABO3 w postaci kryształów i ceramik.
  2. W zakresie badań naukowych:
    1. badania eksperymentalne właściwości dielektrycznych, strukturalnych, optycznych, struktury elektronowej, właściwości cieplnych i elektromechanicznych
    2. badania eksperymentlane kryształów ferroelektrycznych z wiązaniami wodorowymi

Materiały te charakteryzują się właściwościami optycznymi, dielektrycznymi, piezoelektrycznymi (1000 razy lepszymi od kwarcu) i piroelektrycznymi szeroko wykorzystywanymi w elektronice, sporcie, medycynie, przemyśle motoryzacyjnym, telekomunikacji i optoelektronice. Znajdują zastosowanie nie tylko w życiu codziennym (np. w sterowaniu wtryskiem paliwa w samochodach), lecz także w konstrukcji najnowszych przydządów pomiarowych, do których należy mikroskop tunelowy i mikroskop sił atomowych.

Szczegółowa tematyka badawcza

  1. Technologia otrzymywania nowych materiałów ferroelektrycznych oraz ferroelastycznych w postaci kryształów i ceramik.
  2. Badania mikrostruktury materiałów metodą skaningowej mikroskopii elektronowej oraz jakościowa i ilościowa analiza chemiczna z wykorzystaniem mikroanalizatora rentgenowskiego.
  3. Badanie struktury elektronowej ferro- i antyferroelektryków.
  4. Określanie właściwości strukturalnych kryształów ferroicznych.
  5. Badanie właściwości dielektrycznych, piroelektrycznych, piezoelektrycznych, sprężystych i elektrostrykcyjnych ferroików.
  6. Obserwacja struktury domenowej.
  7. Badanie właściwości optycznych ferroików.
  8. Badanie niskoczęstotliwościowej dyspersji dielektrycznej.
  9. Badanie właściwości dielektrycznych ferroelektrycznych relaksorów.

Lista badanych w ZFF materiałów ferroelektrycznych i antyferroelektrycznych o strukturze perowskitu ABO3 zawiera między innymi:
PbZrO3, PbZr1-xTixO3, PbZr1-xSnxO3, AgNbO3, AgTaO3, AgNbxTa1-xO3, Na0.5Bi0.5TiO3, PbIn0.5Nb0.5O3, PbMg0.5W0.5O3, PbHfO3, PbHf1-xTixO3 i SrTiO3.

Struktura perowskitu ABO3

perowskitABO3