게시 및 게시 날짜 : 2010/02/12

작은 카지노 바카라 화합물 Croconic Acid를 실온에서 강유 전기를 나타내는 것을 발견했습니다

-강유전 장치를위한 카지노 바카라 물질의 개발을 장려하는 결과-

포인트

  • 장거리로 알려진 저 분자 카지노 바카라 화합물 Croconic acid는 카지노 바카라 물질에 대한 최고 수준의 편광 성능 및 작동 온도를 나타냈다
  • 강유전성 특성을 나타내는 재료는 다양한 전자 및 광학 기능의 기초를 형성하는 중요한 재료입니다
  • | 다른 카지노 바카라 화합물은 또한 강유전성 특성을 가질 수 있다고 제안한다

요약

바카라 커뮤니티 [Nomaguchi Ari] (이하 "AIST"), 광학 기술 연구 부서 [Watanabe Masanobu 의장], 강력한 상관 관계 사진 전자 그룹 [Horiuchi Sachio, Horiuchi gendication, Tokura of the Phery of Phery of Phery of Pherty of Pherty of Phery of Pherty of Phery of Pherty Electronics Group [강력한 상관 관계 사진 전자 그룹] 도쿄 [Hamada Junichi 의장, Shimano Ryo, 공학 대학원 대학원 대학원 대학원, 과학 대학원, 과학 대학원 및 일본 과학 및 기술 기관 [Kitazawa Koichi 의장] (이하 "JST"), Tokunaga Yusuke, 그리고 이전 연구자, Tohoki, Tohoki, Tohoki, Tohoki, Tohoki, Tohoki, Tohoki로 언급됨) 저 분자 크로코 산이 유기 화합물에 대해 가장 높은 편광 성능을 갖는 실온을 제공하기 위해 노력해 왔습니다Ferroelectric입니다 이 연구는 JST 전략적 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트 Erato-Type Research "Tokura Multiferroic Project"[Research Director Tokura Yoshinori]의 일환으로 수행되었습니다

강유전체는 메모리, 커패시터, 압전 요소 및 광학 요소와 같은 전자 및 광학 기능의 기초를 형성하는 중요한 재료입니다 고성능 카지노 바카라 강유전질 재료의 개발은 카지노 바카라물의 특징을 사용하는 새로운 응용 분야를 제공 할 것으로 예상됩니다 그러나, 특히 저 분자 중량 시스템의 경우 알려진 카지노 바카라 중절 전기가 거의 없다편광성능이 낮고 작동 온도, 재료 개발이 지연되었습니다

Croconic acid는 탄소, 수소 및 산소로 구성된 단순한 분자 구조를 가지지 만 (도 1), 카지노 바카라 강유전성 물질로서 우수한 특성을 가지며, 자발적 분극은 강유전성 세라믹 인 Barium Titanate의 것과 유사하다 더욱이, 편광 역전에 필요한 전기장은 전형적인 강유전성 카지노 바카라 중합체에 비해 충분히 작았다 또한, Ferroelectric위상 전이온도는 150 ° C 이상이며, 이는 저 분자 카지노 바카라 분자에서 가장 좋으며 실온에서 안정적인 강유전 기능을 나타냅니다 180 년 이상 알려진 카지노 바카라물이 우수한 강유전성 특성을 가지고 있다는 현재 발견은 신규 및 알려진 카지노 바카라 화합물이 무기 전기 기능을 가질 수있는 잠재력을 가질 수 있으며, 카지노 바카라 물질의 느린 발달의 결과임을 보여줍니다

이 성과에 대한 자세한 내용은 British Journal of Science자연2010 년 2 월 11 일 호에 게시 됨

유기 강하전질 크로코 산의 분자 구조 및 분말 및 단결정의 사진
그림 1 : 카지노 바카라 강유전성 크로 몬산, 분말 및 단결정의 분자 구조 자발적 분극은 결정판 유사 표면에 수직이다

개발의 사회적 배경

강유전성은 외부에서 가해지는 전압의 방향에 따라 재료 반전의 전기 분극의 비 휘발성 특성이며, 전압이 0에 도달하더라도 편광이 유지된다 바륨 티타 네이트, 납 지르코 네이트 티타 네이트 및 폴리 비닐 리덴 불소 (PVDF)와 같은 강유전체는 다양한 기능의 기초를 형성하는 전자 재료이며 메모리, 커패시터, 센서, 압전 요소 및 광학 요소에 널리 사용됩니다 이것의 전형적인 예는 전력 절약 비 휘발성 메모리 (FERAM)이며, 최근 몇 년 동안 IC 카드에 설치했을 때와 같이 빠르게 인기를 얻고 있습니다 그것은 경량, 유연성 및 넓은 면적의 장점을 가지고 있으며 희귀 금속이나 독성 납을 함유하지 않는 카지노 바카라 물질을 사용하고 성능을 향상시키기 위해 새로운 산업 응용 분야의 생성으로 이어질 것입니다

PVDF와 같은 폴리머는 고체 카지노 바카라 강유 전기로 잘 알려져 있습니다 그러나, 전기장으로 인한 강유전성 중합체의 편광 역전은 치환기가 주 사슬 주위에서 엄격하게 회전 할 때 발생하지만 구동에 필요한 전압은 매우 큽니다 카지노 바카라 강유 전기는 많은 양의 전하 유지 및 축적 및 구동 전압 감소를 허용하는 개선 된 성능 (자발적 분극)이 필요합니다 또한 소분자 시스템을 포함한 카지노 바카라 강유전체에 대한 광범위한 재료 설계 및 재료 기초를 갖는 것이 바람직하다

연구 기록

AIST는 산-염기의 분자 화합물을 소개합니다 (Supramolecule) (2005 년 1 월 24 일 발표 된 Aisotech Press) 우수한 분극 특성 및 상대 유전 상수 (최대 2000 년)를 갖는 카지노 바카라 강유전 전기를 개발하기 위해 노력하고 있습니다 그러나 실온 작동에는 고가의 중수화 처리가 필요하다는 문제도 있으며, 구성 요소 시스템에 고유 한 단점도 있으며, 예를 들어 조성 및 복잡한 프로세스의 변화로 인한 특성의 악화와 같은 단점도 있습니다 따라서, 우리는 하나의 구성 요소 만 사용하여 강유전성 특성을 나타내는 새로운 재료의 연구 및 개발을 수행했으며, 이제 카지노 바카라 시스템에서 가장 높은 자발적인 분극 성능을 갖는 실온 강유전성 물질을 발견했습니다 또한 이론적 계산은 이탈리아 국립 연구위원회/물리 연구소 (CNR/INFM)에 의해 뒷받침되었습니다

이 결과의 일부는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 과학 연구 보조금 (New Academic Research)의 보조금을 통해 얻어졌습니다 (새로운 자료 과학은 분자 자유를 통해 열립니다, 2008-2002)

연구 컨텐츠

노란색 외관에서 유래 한 Croconic acid는 약 180 년 동안 알려진 카지노 바카라 물질이며, 최근에는 근적외선 염료 인 Croconium Dye의 합성 원료로 사용되어 상업적으로 이용 가능합니다 그것은 탄소, 수소 및 산소로만 구성되며 분자 구조는 단순한 오각형 탄소 원자, H+2 개의 (양성자)-결제 히드 록실기 (-OH)와 3 개의 카보닐기 (> C = O)가 있습니다 (그림 2c)

분자 수준에서 볼 수있는 강유전성의 기원의 비교 다이어그램
그림 2 분자 수준에서 볼 수있는 강유전성의 기원 비교 (a) 강유전체 (b) (강유전체가 아님) 쿼드 르산의 전형적인 예 (c) 크로코 산 (작은 구체는 수소 원자를 나타냅니다)

그림 2는 4 차 산 (강유전체가 아님) 및 기존의 강유전체의 전형적인 예와 비교하여 크로코 산의 화학적 및 결정 구조를 보여줍니다 4 중산과 클로 몬 산은 강한 수소 결합을 통해 시트 구조의 분자 배열을 형성합니다 둘 다 하이드 록실 그룹의 양성자가 인접 분자의 카르 보닐기로 동시에 이동한다는 특징을 갖고, 이중 결합의 위치가 변화함에 따라 각 시트의 극성이 역전된다 이것은 바륨 타이타 네이트 (batio3)의 이온 변위와 달리 PVDF에서 분자의 강성 바디 회전, PO43-이온 사이의 수소 결합 상에 양성자를 전달함으로써 강유전 특성을 나타내는 칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트 (KH2PO4) (그림 2a)는 상기와 유사한 메커니즘입니다 4 중산의 경우, 인접한 시트가 서로의 극성을 취소하기 때문에 자발적 분극 (강유전성)이 사라지지 만 클로코 닉 산의 경우 시트 사이의 극성은 서로를 취소하지 않기 때문에 강유전성을 나타낼 수 있습니다

실제로 강유전성 특성을 측정하기 위해, 고품질의 큰 단결정 샘플의 크로코 산 (도 1)이 성장되었다 수소 결합 사슬 (결정의 표면 사이의 방향)에 평행 한 전기장을 적용하고 전기장을 사용하여 21-22 µccm-2우리는 실제로 큰 자발적인 분극을 측정 할 수있었습니다 이 값은 결정 구조를 기반으로합니다첫 번째 원칙 전자 상태 계산에 의해 계산 된 이론적 값 (26 µCCM-2)에 가까운 값입니다 (CNR/INFM 그룹에 대해 계산) 이 실제 측정 값은 카지노 바카라 강유 전기의 가장 높은 값입니다 (PVDF 및 올리고머의 경우 12-13 µCCM)-2)를 크게 능가 할뿐만 아니라 바륨 티타 네이트 (26 µCCM-2)에 접근했습니다 편광 필드 히스토리 곡선의, 편광 역전에 필요한 전기장 (그림 3aeC)는 약 15kV/cm이며, 강유전 전기 중합체보다 약 1-2 배 더 작습니다 이 큰 자발적 분극은 적어도 약 130 ℃ (400 K) (도 3B) 및 강유전 전기가 손실 된 위상 전이 지점 (퀴리 포인트)이 150 ℃ 이상으로 감지되지 않았다

Croconic Acid Crystals-Field 이력 곡선의 유전 상수의 분극, 자발적인 분극의 온도 변화, 유기 강유 전기의 성능 비교 다이어그램
그림 3 (a) 유전 상수의 분극 - 전계 히스토리 곡선 (실내 온도) (→ 전기장 스윕의 방향), (b) 자발적 편광의 온도 변화, (c) 카지노 바카라 강유질의 성능 비교 다이어그램

큰 자발적 분극은 재료의 표면에 축적 될 수있는 큰 전하 밀도를 의미하므로 예를 들어 비 휘발성 기억에서 세포의 소형화에 유리합니다 동시에, 강유전체의 함수는 유전체 (커패시터 함수), 성분 특성 (열, 온도 변화 감지 기능) 및PiezoElectric이것은 또한 성능을 향상시키기위한 시작점입니다 (기계적 입력을 전기 에너지로 상호 변환 할 수있는 함수)

또한, 전압 (Poling)의 가공으로 인해 결정의 분극이 균일 한 큰 전기 분극 값의 현상은 레이저 광 (파장 800 nm)이 입사, 2 배의 주파수 (파장 400 nm)를 갖는 광 (두 번째 고조파 : Sh 파)이 생성되며, 이는 2 차비선형 광학 효과를 관찰함으로써 뒷받침되었습니다 (그림 4) 도 4B는 비선형 광학 현미경에 의해 관찰 된 샘플로부터의 SH 파의 강도의 2 차원 이미지를 보여준다 폴링 전에 무작위로 분포 된 상향 편광 영역 (도메인) 및 아래쪽으로 분산 된 영역은 높은 밀도의 경계를 형성하며, 경계에 대한 간섭 효과는 SH 광 강도를 약화시킵니다 폴링은 전기장의 방향으로 분극 영역을 한 번 개발할 수 있었고, 경계 경계의 밀도가 감소하여 SH 광의 강도를 증가시키고 전압이 감소 된 후에도 강도는 유지되었습니다 다시 말해, 편광 방향이 폴링에 의해 정렬되었음을 확인했다

Croconic Acid 결정의 비선형 광학 효과의 개략도, 입체 요법 및 비선형 광학 현미경 사진 및 전극이있는 Croconic Acid Single Crystal의 미세 도메인 분포 다이어그램
그림 4 (a) 크로코 산 결정의 비선형 광학 효과 (제 2 고조파 (SH) 파동 생성)의 개략도 (b) 전압 적용 처리 (Poling)의 (오른쪽 상단) 및 후 (오른쪽 하단) 및 (오른쪽 하단) 및 전극을 갖는 크로코 산 단일 결정의 입체 요법 (왼쪽)과 동일한 부분에 대한 마이크로 도메인 분포의 개략도

이 발견은 오랫동안 알려진 단순한 화학 구조를 갖는 카지노 바카라 소분자가 우수한 강유전성 특성을 가지며, 다른 소분자는 또한 무기 재료와 유사한 우수한 강유전성 특성을 가질 수 있음을 발견했다 방대한 수의 카지노 바카라 화합물 중에서, 강유전성 특성을 나타내는 많은 화합물이있을 것으로 예상되며, 지연된 카지노 바카라 강유전성 물질의 발달을 즉시 촉진 할 것으로 예상된다

미래 계획

편광 성능 외에도 우수한 전기, 기계 및 시간 내구성을 갖춘 재료를 만드는 것을 목표로합니다 현재, 강유전성 물질의 사용은 포괄적 인 무기 재료 기초를 기반으로하지만, 재료 재단이 완전히 규제되도록 카지노 바카라 물질의 개발을 촉진하고자합니다 또한, 장치에 적합한 박막 및 두꺼운 필름에 대한 전류 결정질 재료의 형상 제어 및 가공성을 고려하고 응용 분야를 위해이를 개발하는 것을 목표로합니다


터미널 설명

◆ Ferroelectric
정상 재료는 외부 전압에 노출되지만, 파이어로 전기라고 불리는 재료에서는 전압이 적용되지 않더라도 분극은 0에 도달하지 않습니다 이 분극을 자발적 분극이라고합니다 pyroelectrics 중에서, 외부 전압의 극성을 반전시킴으로써 자발적인 분극 방향을 가역적으로 역전시킬 수있는 물질을 강유전체 신체라고하며, 그 특성을 강유전성이라고한다 일반적으로 위상 전이 온도 (Curie Point)tCtC아래 온도에서 강유전성을 보여줍니다[참조로 돌아 가기]
◆ 편광
전기장이 절연체 (유전체)에 적용되면 물체 내부의 전하가 전기장을 취소하기 위해 이동하여 전하 분포에서 바이어스가 발생하여 물체가 충전 될 물체의 표면에 배치됩니다 편광은 물체에서 전하의 공간 분포에서 바이어스의 정도를 말하고 표면에 축적 된 전하 밀도를 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 위상 전이
온도 및 압력과 같은 외부 매개 변수가 "얼음으로의 물 변화"또는 "자발적 분극이 나타나고 강유전 상태로 변하는 것"과 같은 외부 매개 변수가있는 현상[참조로 돌아 가기]
◆ 초 분자
큰 그룹을 형성함으로써 많은 수의 분자에 의해서만 표현 될 수있는 분자의 모음, 그리고 처음으로 개별 분자만으로 달성 할 수없는 새로운 기능[참조로 돌아 가기]
◆ 첫 번째 원칙 전자 상태 계산
실험적 데이터 나 엄지 규칙을 사용하지 않고 물리학의 기본 법칙에 따라 원자에 작용하는 구조, 에너지, 전자 상태 및 힘을 이론적으로 계산하는 방법 편광 계산의 공식화가 1990 년대에 확립 된 이후, 강유 전기는 재료 특성의 평가에 없어서는 안될 계산 방법으로 해마다 점점 더 중요 해지고있다[참조로 돌아 가기]
◆ Piezoelectric
이것은 압력에 비례하는 분극 (표면 전하) 압력이 물질에 적용될 때 (양의 압전 효과), 반대로 전기장이 적용될 때 전기장에 비례하는 변형이 발생하는 특성을 나타냅니다 (역 전자 전기 효과) 전기 및 기계적 에너지를 서로 변환하는 기능입니다 강유전체에서, 결정 격자는 편광이 증가하거나 감소 할 때 종종 변형되므로 많은 재료가 우수한 압전 특성을 갖는다[참조로 돌아 가기]
◆ 비 라인 광학 효과
광도가 증가 할 때 굴절률 및 광 흡수 계수와 같은 재료의 광학적 특성을 변화시키는 효과를 비선형 광학 효과라고합니다 강유전체와 같은 극성을 갖는 결정은 파장 전환 장치에 사용됩니다 레이저 빛이 입사 할 때 주파수의 두 배 (두 번째 고조파)로 빛 (두 번째 고조파)을 생성하기 때문입니다[참조로 돌아 가기]

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