PZTは非常に効率的な圧電材料ですが、鉛を含んでおり、環境に有毒で有害です。ビスマスフェライトは、しばらくの間研究されてきた鉛フリーの代替品ですが、その圧電特性はPZTの特性ほど理解されていません。
研究者は、実験技術と理論計算の組み合わせを使用して、ビスマスフェライトの仕組みを決定しました。彼らは、材料の圧電特性は、結晶構造内のビスマスと酸素原子の変位によるものであることを発見しました。この変位により、材料の圧電特性の原因となる正味の電気双極子モーメントが作成されます。
研究者の調査結果は、ビスマスフェライトの仕組みについての新たな理解を提供し、それが改善された特性を備えた新しい鉛フリーの圧電材料の開発につながる可能性があります。これは、超音波デバイスからセンサーやアクチュエータまで、幅広いアプリケーションに大きな影響を与える可能性があります。
この研究「鉛のない圧電ビスマスフェライトセラミックにおけるビスマスと酸素の変位メカニズムの直接観察」は、Journal Physical Review Lettersに掲載されました。
