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21 Setembro 2023

Explorando o potencial de materiais ferroeléctricos moleculares

Explorando o potencial de materiais ferroeléctricos moleculares

Trabalho na área dos materiais ferroeléctricos moleculares, da autoria de João Rocha, Andrei Kholkin, Wei-Jian Xu e Konstantin Romanyuk, investigadores do CICECO-Instituto de Materiais de Aveiro e dos departamentos de Química e Física da UA, em colaboração com colegas do IST-Lisboa e da Sun Yat-Sen University (China), foi uma das mais citadas de 2020-2021 na revista Journal of the American Chemical Society.

Os materiais ferroelétricos são substâncias únicas, cuja polarização elétrica espontânea pode ser invertida pela aplicação de um campo elétrico externo. Estes materiais encontram aplicação em diversos domínios, por exemplo, em dispositivos de memória em eletrónica, ou em sensores e atuadores.

Apesar dos consideráveis desafios associados à sua engenharia molecular, foi possível sintetizar um ferroelétrico de alta temperatura, através da combinação de um componente inorgânico com um componente orgânico polar. Foram utilizadas técnicas avançadas de microscopia para identificar domínios ferroelétricos distintos e demonstrar a capacidade de inverter a sua polarização.

Notavelmente, a investigação revelou uma característica de fotocomutação muito interessante: a exposição a determinados comprimentos de onda induz a transição entre diferentes estados moleculares, resultando numa mudança reversível das propriedades ferroelétricas do material. Esta descoberta abre caminho a novas abordagens para o design de materiais ferroelétricos moleculares com propriedades inovadoras.

Artigo

Photoresponsive Organic-Inorganic Hybrid Ferroelectric Designed at the Molecular Level
Xu, WJ; Romanyuk, K; Martinho, JMG; Zeng, Y; Zhang, XW; Ushakov, A; Shur, V; Zhang, WX; Chen, XM; Kholkin, A; Rocha, J  
 2020, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 142, 40, 16990-16998. 

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