Klasyczne podejście do zmian strukturalnych zachodzących podczas przejścia ferroelektrycznego w układach o strukturze perowskitowej, takich jak w tytanianie baru BaTiO3, zakłada, że polaryzacja zachodzi w wyniku niecentrycznego przemieszczenia kationów. Nasi fizycy we współpracy z międzynarodowym zespołem ekspertów wykazali, że w przypadku mieszanki NBT 0.2(Ba_0.4Sr_0.6TiO₃)–0.8(Bi_0.5Na_0.5TiO₃) sprawy mają się nieco inaczej.

— Wykorzystaliśmy zaawansowane techniki badania struktury i właściwości materiału, m.in. spektroskopię impedancyjną i obliczenia ab initio. Dzięki nim odkryliśmy, że atomy tytanu nie przyczyniają się do polaryzacji w tak dużym stopniu, jak wcześniej sądzono. Kluczową rolę odgrywają za to ruchy atomów tlenu i bizmut, w związkach w których ten kation występuje. Zrozumienie, co stoi za ferroelektrycznością tego materiału, może pomóc nam zrozumieć podobne procesy zachodzące w innych materiałach o podobnych strukturach — mówi dr inż. Marcin Kryński. 

Analiza badaczy podważa konwencjonalne teorie i otwiera drogę do projektowania nowatorskich kompozycji o ulepszonych funkcjonalnościach na potrzeby różnorodnych rozwiązań technologicznych.  

Z artykułem Origin of Polarization in Bismuth Sodium Titanate-Based Ceramics można się zapoznać na stronie https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c13927.