Исследователи Института химии растворов имени Г. А. Крестова РАН (ИХР РАН) в Иванове добились почти 32-кратного увеличения диэлектрической проницаемости титаната бария. Для этого они добавили в материал 1% оксида никеля и обработали полученную смесь при температуре 1000℃. О результатах исследования сообщили в РАН со ссылкой на Минобрнауки России.
Титанат бария используют при изготовлении конденсаторов, датчиков и пьезоэлектрических устройств. Его особенность заключается в том, что под действием электрического поля материал меняет свою поляризацию — внутреннее распределение электрических зарядов.
Чтобы изменить эти характеристики, учёные добавили к титанату бария 1% оксида никеля. Полученную смесь обработали при температуре 1000℃. После этого показатель, характеризующий способность материала поляризоваться под действием электрического поля, увеличился с 3,15 до 100. Это примерно в 31,7 раза больше исходного значения.
Однако у добавки обнаружился и побочный эффект. Композит с оксидом никеля хуже разлагал загрязняющие вещества под действием света. Для проверки учёные использовали краситель и сравнили результаты его разложения под ультрафиолетовым и видимым излучением.
За 90 минут ультрафиолетового облучения исходный титанат бария обеспечил разложение 69% красителя. У композита с никелем этот показатель составил 45%. При воздействии видимого света результат снизился с 31% до 14%.
В результате, добавление оксида никеля заметно усилило одно из электрических свойств материала, но одновременно ухудшило его способность разлагать краситель под светом. Исследователи рассчитывают, что результаты работы помогут в дальнейшем создавать материалы с заданными характеристиками для разных технических задач.