氧化物也可以有“形状记忆”

【概要描述】在信息存储领域，以BiFeO3（BFO）为代表的多铁性材料因其特殊的性质成为研究热点。上周在《自然通讯》杂志上，北京师范大学物理系研究员张金星的团队发现了纳米铋铁氧体的一个新特性，形状记忆。

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发布时间：2020-07-10
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　　在信息存储领域，以BiFeO3（BFO）为代表的多铁性材料因其特殊的性质成为研究热点。上周在《自然通讯》杂志上，北京师范大学物理系研究员张金星的团队发现了纳米铋铁氧体的一个新特性，形状记忆。

　　在纳米尺度下，铋铁氧体在冷却时会收缩，但可以通过电场刺激或加热处理恢复到原来的形状。与传统的存储材料相比，铋铁氧体在集成电路等电子应用领域具有更广阔的应用前景这种材料可以在纳米尺度上形成巨大的形状应变，在未来的微电机系统和纳米电机系统中可以实现驱动、传感等功能，”张金星告诉果壳网，这一成果可能为氧化物材料的应用提供一个新的方向。

　　目前，形状记忆材料大多为金属材料，最大应变为8%。但是，由于小尺度（<100nm）的氧化、表面张力效应和尺寸效应等缺陷，其应用功能大大降低然而，铋铁氧体可以实现14%的可逆应变，氧化物非常稳定，可以在纳米尺度上实现功能性。此外，与金属基形状记忆材料相比，铋铁氧体的大应变可以由电场控制，从而大大提高了响应频率和驱动力应用方面，张先生告诉壳牌网另外，目前金属基材料还不能与半导体行业集成，但铋铁氧体可以很好地解决这一问题。

　　为了将这种材料投入实际应用，研究人员“还需要设计铋铁氧体的微纳米结构，构建可应用的纳米器件”，材料疲劳断裂等力学行为问题还需进一步研究了解这些问题是使其付诸实施的必要途径。

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形状记忆材料是一种可以记忆特定形状并在外界影响下恢复原状的高科技材料，其应用广泛于智能材料领域。然而，形状记忆技术的发展并非一蹴而就。　　20世纪50年代到60年代初期，研究人员通过拉伸聚合物材料，发现其变形后能够反复恢复到其原始形状，形成了早期形状记忆材料。　　在20世纪60年代末期，德国科学家Buehler发现一种记忆合金NiTi，它可以通过外界温度影响实现形状记忆效应，这标志

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