PZT는 매우 효율적인 압전 물질이지만 독성이 있고 환경에 유해한 납을 포함합니다. 비스무트 페라이트는 한동안 연구 된 무연 대안이지만, 압전 특성은 PZT의 특성만큼 잘 이해되지 않습니다.
연구원들은 비스무트 페라이트의 작동 방식을 결정하기 위해 실험 기술과 이론적 계산의 조합을 사용했습니다. 그들은 물질의 압전 특성이 결정 구조 내에서 비스 무스 및 산소 원자의 변위에 기인한다는 것을 발견했다. 이 변위는 순 전기 쌍극자 모멘트를 생성하며, 이는 재료의 압전 특성을 담당합니다.
연구원의 연구 결과는 Bismuth Ferrite가 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 이해를 제공하여 특성이 향상된 새로운 무연 압전 재료의 개발로 이어질 수 있습니다. 이는 초음파 장치에서 센서 및 액추에이터에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
이 연구는 "무연 압전 비스무트 페라이트 세라믹에서 Bismuth 및 산소의 변위 메커니즘의 직접적인 관찰"이 저널 Physical Review Letters에 발표되었습니다.
