(c) Graphicstock

Vědci z FZÚ přispěli k vývoji nového materiálu pro mobilní sítě 5. generace

V materiálu se střídají atomové vrstvy SrTiO3, BaTiO3 a SrO.

Zatímco dosavadní mobilní sítě využívají frekvencí do 2.5 GHz, budoucí mobilní sítě 5. generace (tzv. 5G) budou pracovat ve frekvenčním oboru 24 až 72 GHz. To umožní přenosovou rychlost dat až 20 Gbps (Gbps je zkratka miliardy bitů za sekundu). Základem 5G technologie jsou filtry vysokých frekvencí založené na materiálech s vysokou elektrickou laditelností permitivity a nízkými dielektrickými ztrátami.

Výzkumnému týmu Stanislava Kamby z Fyzikálního ústav AV ČR se podařilo ve spolupráci s americkými a německými kolegy vyvinout nový materiál právě s takovými vlastnostmi. Jedná se o materiál, kde se střídají atomové vrstvy SrTiO3, BaTiO3 a SrO (viz obrázek).

struktura materialu

Schematické obrázky krystalových struktur (SrTiO3)n-1(BaTiO3)1SrO vrstev a jejich zobrazení ve skenovacím transmisním elektronovém mikroskopu. Nejlepších mikrovlnných a terahertzových vlastností bylo dosaženo ve vzorcích s n = 6. Žluté oktaedry zobrazují TiO6 vrstvy, větší zelené a červené body značí atomy Sr a Ba.

Vrstvy se nanášely pomocí molekulárních svazků na podložku z DyScO3, která indukuje ve vrstvách mechanické pnutí. Výsledkem růstu byly vrstvy se supermřížkovou strukturou a měnitelnou tloušťkou vrstvy SrTiO3. Nejlepších mikrovlnných parametrů bylo dosaženo ve vrstvách (SrTiO3)5(BaTiO3)SrO. Tyto vrstvy mají nejnižší dielektrické ztráty a vysokou laditelnost permitivity, jakých dosud bylo dosaženo. Tyto vlastnosti umožní zásadní snížení energetické náročnosti mobilních sítí a méně časté nabíjení mobilních telefonů.

Český tým se podílel hlavně na charakterizaci materiálů v terahertzové (1012 Hz) frekvenční oblasti a na interpretaci nízkých dielektrických ztrát i vysoké laditelnosti elektrickým polem. Výsledky byly publikované 23. 12. 2019 v časopise Nature Materials.

N.M. Dawley, E.J.Marksz, A.M. Hagerstrom, G.H. Olsen, M.E. Holtz, V. Goian, C. Kadlec, J. Zhang, X. Lu, J.A. Drisko, R. Uecker, S. Ganschow, C.J. Long, J.C. Booth, S. Kamba, C.J. Fennie, D.A. Muller, N.D. Orloff and D.G. Schlom, Nature Materials, https://doi.org/10.1038/s41563-019-0564-4

ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4699-869X

tisková zpráva Fyzikálního ústavu AV ČR

Dalekohled VLT sleduje slábnoucí hvězdu Betelgeuse

Neblíží se exploze? Betelgeuse, stejně jako všichni rudí veleobři, nakonec vybuchne jako supernova… Pomocí dalekohledu …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close