Đề xuất và chứng minh cơ chế biểu hiện tính sắt điện mới dựa trên sự kết hợp giữa mômen lưỡng tính và mô men điện xuyến
-Dự kiến sẽ đẩy nhanh sự phát triển của link vào bong88 sắt điện từ và dẫn điện mới-

Ngày 9 tháng 8 năm 2024

Đại học Tokyo, Tập đoàn Đại học Quốc gia
Tổ chức tổng hợp Trung tâm Gốm sứ Mỹ thuật
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản
Trung tâm J-PARC
bong88

Điểm trình bày

• link vào bong88 sắt điện, có cả từ tính và độ dẫn điện, đang được tích cực khám phá vì chúng được kỳ vọng sẽ thể hiện nhiều chức năng điện tử khác nhau sẽ dẫn đến các nguyên lý thiết bị mới, nhưng các hướng dẫn để tìm kiếm và thiết kế hiệu quả các link vào bong88 sắt điện đó còn hạn chế
• Nhóm nghiên cứu này đã đề xuất một cơ chế biểu hiện tính sắt điện mới tập trung vào "mô men xoắn điện" và "mômen điện hình xuyến" vốn có trong cấu trúc tinh thể và đã chứng minh sự biểu hiện tính sắt điện độc lập với các thành phần cấu thành
• Bằng cách áp dụng các nguyên tắc thiết kế thu được từ kết quả này, chúng tôi sẽ tạo ra khả năng các link vào bong88 bị bỏ qua cho đến nay có thể trở thành sắt điện, từ đó góp phần thúc đẩy sự phát triển của sắt điện từ và dẫn điện sẽ trở thành nền tảng của các nguyên lý thiết bị mới trong tương lai

Tóm tắt

Nhóm nghiên cứu do trợ lý giáo sư Takayuki Nagai và giáo sư Tsuyoshi Kimura được chỉ định đặc biệt dẫn đầu (giáo sư được chỉ định đặc biệt cho khóa học cộng tác xã hội "Phát triển các thiết bị thân thiện với môi trường thế hệ tiếp theo sử dụng các hiện tượng vật lý mới") của Trường Kỹ thuật Sau đại học, Đại học Tokyo, là nhóm nghiên cứu do Masato Hagiwara thuộc Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản đứng đầu Phối hợp với Giáo sư Hiroki Moribun, nhà nghiên cứu chính tại Trung tâm Gốm sứ Mỹ và những người khác, chúng tôi đã đề xuất một cơ chế biểu hiện tính chất sắt điện mới (Lưu ý 3) dựa trên sự kết hợp giữa tính bất đối (Lưu ý 1) có nguồn gốc từ cấu trúc tinh thể và mô men điện hình xuyến (Lưu ý 2), và thực sự đã phát triển link vào bong88 từ tính một chiều SrM₂V₂O₈（M= Ni,Mg,Co)

link vào bong88 sắt điện, có cả từ tính và tính dẫn điện, đã được tích cực khám phá vì chúng là giai đoạn biểu hiện các tính chất vật lý độc đáo có thể được sử dụng làm nguyên lý thiết bị mới, chẳng hạn như hiệu ứng điện từ (Lưu ý 4) và hiện tượng không tương hỗ (Lưu ý 5) Tuy nhiên, theo hướng dẫn tìm kiếm truyền thống cho chất sắt điện, Ti^4＋YNb^5＋không có điện tử d (Chú thích 6), chất chịu trách nhiệm về từ tính và độ dẫn điện, được coi là có triển vọng và rất khó để tìm kiếm các link vào bong88 sắt điện từ và dẫn điện theo những hướng dẫn này

Trong nghiên cứu này, từ góc độ đối xứng, chúng tôi đề xuất một cơ chế mới trong đó sự kết hợp giữa tính chất sắt của cấu trúc tinh thể và mômen điện hình xuyến tạo ra tính sắt điện và chúng tôi thực sự phát triển tính sắt điện dựa trên cơ chế nàyM₂V₂O₈（M= Ni,Mg,Co) Dự kiến ​​nghiên cứu này sẽ đẩy nhanh sự phát triển của các link vào bong88 sắt điện mới, đặc biệt là link vào bong88 sắt điện từ và dẫn điện

Kết quả này sẽ được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ vào ngày 8 tháng 8 năm 2024 (Giờ ban ngày miền Đông)

Nội dung thuyết trình

Bối cảnh nghiên cứu
link vào bong88 sắt điện không từ tính và cách điện được sử dụng trong tụ điện, phần tử áp điện và bộ nhớ không bay hơi, đồng thời là link vào bong88 thiết yếu cho thiết bị điện tử hiện đại Hơn nữa, trong những năm gần đây, link vào bong88 sắt điện có cả từ tính và tính dẫn điện đã thu hút sự chú ý như một giai đoạn phát triển các tính chất vật lý độc đáo có thể trở thành nguyên lý thiết bị mới, chẳng hạn như hiệu ứng điện từ và hiện tượng không tương hỗ, và việc tìm kiếm link vào bong88 sắt điện mới, đặc biệt là link vào bong88 sắt điện dẫn điện từ và dẫn điện, đang được tiến hành tích cực

Hướng dẫn tìm kiếm thông thường cho chất sắt điện phụ thuộc vào "các phần tử cấu thành" và Ti^4＋YNb^5＋Điều này là do cation d0 ổn định cấu trúc sắt điện bị biến dạng dưới các cấu trúc nhất định Tuy nhiên, từ tính và độ dẫn điện thường được thực hiện bởi các electron d và quỹ đạo d phải bị chiếm giữ, do đó rất khó tìm kiếm các link vào bong88 sắt điện cùng tồn tại với từ tính và độ dẫn điện theo các hướng dẫn thông thường Trong bối cảnh đó, một cơ chế biểu hiện tính sắt điện mới và hướng dẫn tìm kiếm link vào bong88 sắt điện mới dựa trên cơ chế này là rất cần thiết

Nội dung nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xem xét lại các link vào bong88 sắt điện từ góc độ đối xứng tinh thể và đề xuất rằng sự kết hợp giữa chirality và mômen điện hình xuyến biểu hiện tính sắt điện Chirality đề cập đến đặc tính mà hình ảnh phản chiếu không thể được xếp chồng lên nhau, giống như mối quan hệ giữa tay phải và tay trái Mặt khác, mômen điện hình xuyến được xác định bằng sự sắp xếp xoắn ốc của mômen lưỡng cực điện và xuất hiện trong tinh thể, chẳng hạn, dưới dạng dịch chuyển quay Xem xét tính đối xứng, có thể thấy rằng tình huống tồn tại đồng thời mô men điện và mômen điện hình xuyến có cùng tính đối xứng như trạng thái có sự phân cực tự phát và dự kiến ​​sẽ có biểu hiện của tính sắt điện Điều này có thể được coi bằng trực giác như chuyển động của một con vít Như được hiển thị trong Hình 1, chirality tương ứng với cách cắt rãnh vít, tức là vít thuận tay phải hoặc tay trái, và dấu của mômen điện hình xuyến tương ứng với hướng mà vít được quay, tức là theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ Ví dụ, khi một vít thuận tay phải được xoay theo chiều kim đồng hồ, vít tự động chuyển động thẳng và chuyển động tịnh tiến này tương ứng với biểu hiện của sự phân cực tự phát Điểm quan trọng là tính sắt điện được phát triển bởi cơ chế này phụ thuộc vào cách cắt rãnh vít và hướng quay, đồng thời hoàn toàn không phụ thuộc vào chất liệu của vít, tức là các bộ phận cấu thành của nó Vì vậy, về nguyên tắc, sự tồn tại đồng thời của từ tính và tính dẫn điện là có thể

Sr là chất đáp ứng nguyên tắc nàyM₂V₂O₈（M= Ni,Mg,Co) SrM₂V₂O₈nằm trong ô đơn vịMNó chứa bốn chuỗi xoắn ốc gồm các ion và có cấu trúc trong đó chuỗi thuận tay phải và chuỗi tay trái được sắp xếp xen kẽ Hơn nữa, các chuỗi xoắn ốc này quay theo chiều kim đồng hồ trong hệ thống thuận tay phải và ngược chiều kim đồng hồ trong hệ thống thuận tay trái, và toàn bộ bốn chuỗi xoắn ốc này dịch theo cùng một hướng Tình huống này rất giống với chuyển động của con vít trong Hình 1, và chúng tôi tập trung vào khả năng đạt được tính chất sắt điện thông qua cơ chế do nhóm nghiên cứu này nghĩ ra Nếu tính sắt điện được biểu thị bằng chuyển động quay của chuỗi xoắn ốc thì dự đoán rằng khi chuyển vị quay biến mất thì tính sắt điện cũng biến mất cùng lúc SrNi₂V₂O₈, người ta quan sát thấy sự chuyển pha cấu trúc phù hợp với dự đoán Kết quả là, lần đầu tiên chúng tôi đã chứng minh được cơ chế của tính sắt điện dựa trên sự kết hợp giữa chirality tinh thể và mômen điện hình xuyến (Hình 2) Hơn nữa, do tính toán theo nguyên tắc đầu tiên (Lưu ý 8), SrNi₂V₂O₈có thể so sánh với các chất sắt điện được báo cáo trước đây

Điều đáng chú ý là nó là nguyên tố từ tính có d electronM= Ni²⁺,Co²⁺M= Mg²⁺hệ thống, chứng tỏ rằng hướng dẫn này không phụ thuộc vào các yếu tố cấu thành

Triển vọng tương lai
Nghiên cứu này đã thiết lập một hướng dẫn tìm kiếm hoàn toàn mới cho link vào bong88 sắt điện không phụ thuộc vào các phần tử cấu thành và khác với hướng dẫn tìm kiếm thông thường Kết quả này cho thấy khả năng các link vào bong88 có thành phần và cấu trúc tinh thể cho đến nay vẫn bị bỏ qua có thể trở thành chất sắt điện Hơn nữa, kết quả này dự kiến ​​sẽ thúc đẩy sự phát triển không chỉ của link vào bong88 sắt điện từ mà cả link vào bong88 sắt điện phi truyền thống có tính dẫn điện

Thông tin liên quan

"Thông cáo báo chí ① Đại học Tokyo và Sumitomo Chemical triển khai khóa học hợp tác xã hội về phát triển các thiết bị thân thiện với môi trường thế hệ tiếp theo - Thúc đẩy nghiên cứu và phát triển bằng cách sử dụng các hiện tượng vật lý mới thông qua hợp tác giữa ngành và học viện" (2023/3/28)

Đại học Tokyo và bong88-Casino online dành cho mọi người đã tiến hành nghiên cứu chung kể từ tháng 4 năm 2023 về "vật liệu điện tử có mối tương quan chặt chẽ", dự kiến sẽ là một trong những vật liệu chính cho các thiết bị lượng tử thế hệ tiếp theo, nhằm mục đích thương mại hóa các thiết bị thân thiện với môi trường hơn Chúng tôi sẽ phát triển nghiên cứu sâu hơn dựa trên kết quả của nghiên cứu này

Thông tin người trình bày/nhà nghiên cứu

Trường Cao học Kỹ thuật thuộc Đại học Tokyo
Takayuki Nagai Trợ lý giáo sư được bổ nhiệm đặc biệt
Giáo sư Tsuyoshi Kimura
Kiêm nhiệm: Giáo sư dự án, Khóa học hợp tác xã hội “Phát triển các thiết bị thân thiện với môi trường thế hệ tiếp theo sử dụng các hiện tượng vật lý mới”

Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản, Trung tâm Nghiên cứu Khoa học link vào bong88, Nhóm Nghiên cứu Đặc tính link vào bong88 Tương quan Mạnh mẽ
Nhà nghiên cứu Masato Hagiwara

Trung tâm Gốm sứ Mỹ Viện Nghiên cứu Cấu trúc Nano Nhóm link vào bong88 Tính toán
Nhà nghiên cứu Rie Yokoi
Trưởng nhóm Hiroki Moribun, Nhà nghiên cứu chính
Kiêm nhiệm: Giáo sư đặc biệt, Trung tâm nghiên cứu MDX Element Strategy, Viện Công nghệ Tokyo

Vai trò của từng cơ quan nghiên cứu

Đại học Tokyo: Lập kế hoạch nghiên cứu, thí nghiệm chung
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản, Trung tâm J-PARC: Thí nghiệm nhiễu xạ neutron, phân tích cấu trúc tinh thể
Trung tâm Gốm sứ Mỹ: Tính toán nguyên tắc đầu tiên

Thông tin giấy tờ

Tên tạp chí: Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ
Tiêu đề: Tính sắt điện được tạo ra bởi sự kết hợp giữa tính chất tinh thể và vectơ trục
Tên tác giả: Takayuki Nagai, Masato Hagihala, Rie Yokoi, Hiroki Moriwake, Tsuyoshi Kimura
DOI:101021/jacs4c06283
URL:

Tài trợ nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu này được thực hiện với sự hỗ trợ của khóa học hợp tác xã hội "Phát triển các thiết bị thân thiện với môi trường thế hệ tiếp theo sử dụng các hiện tượng vật lý mới", nghiên cứu chung giữa Đại học Tokyo và bong88-Casino online dành cho mọi người, và Tài trợ cho nghiên cứu khoa học (JP19H05823, JP21H04436, JP21H04988, JP22K14752, JP24K08561) Thí nghiệm tán xạ neutron được thực hiện như một dự án nghiên cứu dạng dự án (2019S05) tại Cơ sở Thí nghiệm Khoa học Đời sống và Vật liệu của Trung tâm J-PARC sử dụng Máy đo nhiễu xạ bột có độ phân giải siêu cao (SuperHRPD) thuộc sở hữu của Viện Khoa học Cấu trúc Vật liệu, Tổ chức Nghiên cứu Máy gia tốc Năng lượng Cao

Bảng thuật ngữ

(Lưu ý 1) Chirality
Đặc tính của một vật thể hoặc hiện tượng là không thể xếp chồng lên các hình ảnh phản chiếu của nó, chẳng hạn như tay phải và tay trái, và còn được gọi là "chirality"

(Chú ý 2) Mômen điện hình xuyến
Trạng thái trong đó tồn tại lượng điện tích dương và âm bằng nhau ở khoảng cách cực gần được gọi là lưỡng cực điện và đại lượng vectơ trục đặc trưng bởi sự sắp xếp xoắn ốc của mô men lưỡng cực điện được gọi là mômen điện hình xuyến

(Chú ý 3) Tính sắt điện
Đặc tính có sự phân cực tự phát ngay cả khi không có điện trường tác dụng và hướng phân cực điện có thể bị đảo ngược bằng cách tác dụng một điện trường ngoài Những chất có tính chất sắt điện gọi là chất sắt điện

(Chú ý 4) Hiệu ứng điện từ
Thông thường, tác dụng điện trường lên một chất sẽ gây ra sự phân cực điện và tác dụng từ trường sẽ gây ra từ hóa Tuy nhiên, trong một hệ trong đó cả đối xứng đảo ngược không gian và đối xứng đảo ngược thời gian đều bị phá vỡ, chẳng hạn, từ hóa được tạo ra bằng cách đặt một điện trường, và sự phân cực điện được tạo ra bằng cách đặt một từ trường Phản ứng chéo giữa điện và từ này được gọi là hiệu ứng điện từ

(Chú ý 5) Hiện tượng không tương hỗ
Một hiện tượng trong đó phản ứng với sóng điện từ, dòng điện, dòng nhiệt, vv khác nhau tùy thuộc vào hướng truyền tích cực hay tiêu cực

(Lưu ý 6) quỹ đạo electron/d
Các quỹ đạo của electron tạo nên nguyên tử bao gồm các quỹ đạo s, p, d và f Trong số các electron này, các electron trong quỹ đạo d được gọi là electron d d-electron đóng vai trò quan trọng trong các tính chất vật lý như từ tính và độ dẫn điện

(Chú ý 7) Phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ bột neutron
Phương pháp phân tích cấu trúc tinh thể và từ tính của các chất sử dụng hiện tượng nhiễu xạ của chùm neutron từ mẫu bột

(Lưu ý 8) Tính toán nguyên tắc đầu tiên
Phương pháp tính toán sử dụng số nguyên tử của các phần tử cấu thành nên hệ link vào bong88 cần tính toán và cấu trúc của hệ làm tham số đầu vào, đồng thời xác định trạng thái điện tử của hệ mà không cần tham khảo kết quả thực nghiệm

Thắc mắc về nội dung nghiên cứu

Vui lòng liên hệ với người trình bày để biết chi tiết nghiên cứu

Trợ lý Giáo sư Dự án, Trung tâm Nghiên cứu Điện tử Pha Lượng tử, Trường Cao học Kỹ thuật, Đại học Tokyo
Takayuki Nagai
Tel: 03-5841-8808　E-mail: t-nagai@aptu-tokyoacjp

Giáo sư, Khoa Kỹ thuật Vật lý, Trường Cao học Kỹ thuật, Đại học Tokyo
Giáo sư đặc biệt, Khóa học hợp tác xã hội “Phát triển các thiết bị thân thiện với môi trường thế hệ tiếp theo sử dụng các hiện tượng vật lý mới”
Tsuyoshi Kimura
Tel: 03-5841-6820　E-mail: tkimura@aptu-tokyoacjp

Liên hệ để được báo chí giải đáp thắc mắc