Atomstruktur af ultralydsmateriale ikke hvad nogen forventede

Blymagnesiumniobat (PMN) er et prototypisk "relaxor" -materiale, bruges i en lang række applikationer, fra ultralyd til ekkolod. Forskere har nu brugt topmoderne mikroskopiteknikker til at se præcis, hvordan atomer er arrangeret i PMN-og det er ikke, hvad nogen forventede.

"Dette arbejde giver os oplysninger, vi kan bruge til bedre at forstå, hvordan og hvorfor PMN opfører sig som det gør - og muligvis også andre relaxor -materialer, "siger James LeBeau, en lektor i materialevidenskab og teknik ved North Carolina State University og tilsvarende forfatter til et papir om værket.

"Vi har fundet ud af, at arrangementet af atomer i PMN gradvist ændrer sig langs en gradient, fra områder med høj orden til områder med lav orden; dette sker i hele materialet, "Siger LeBeau." Det er væsentligt anderledes end hvad konventionel visdom forudsagde, hvilket var der ville være skiftevis områder af høj orden og ingen orden, lige ved siden af ​​hinanden. "

Disse oplysninger kan indføres i beregningsmodeller for at give ny indsigt i, hvordan PMNs atomstruktur påvirker dens egenskaber.

"Dette sker ikke over natten, men vi er optimistiske over, at dette kan være et skridt i retning af udvikling af processer, der skaber PMN -materialer med mikrostrukturer, der er skræddersyet til at understrege de mest ønskelige egenskaber ved ultralyd, ekkolod eller andre applikationer, "Siger LeBeau.

"Det kan også potentielt give indsigt i atomstrukturens rolle i andre relaxor -materialer, giver lignende langsigtede fordele for hele materialeklassen. "

Papiret, "Gradient kemisk orden i relaxor ferroelektriske Pb (Mg1/3Nb2/3) O3, "er offentliggjort i tidsskriftet Anvendt fysik bogstaver .