나노스케일 산화물에서의 형상기억 거동

전문가 제언

보통의 금속은 탄성한계를 넘어가는 응력을 받으면 전위의 이동에 의해 소성변형을 일으킨다. 그러나 형상기억합금의 경우에는 두 결정상들, 즉 대칭성이 낮은 마텐자이트 상과 대칭성이 높은 모상 간의 변환에 의해 변형이 일어난다. 외력을 받지 않은 상태에서 변태를 일으키는 저대칭 상은 고대칭상과 특정한 결정학적 방향성을 가진 다수의 변질된 마텐자이트 변종들로 이루어진다. 그것들은 거시적 형태의 변화 없이 자체적 정렬을 일으키지만, 그 상태에서 외력으로 변형을 일으키면, 그 외력이 제거된 후에도 변형된 상태를 유지한다. 그 합금을 다시 변태온도 이상으로 가열하면 변형 전의 형상을 회복하게 되며, 어떤 경우에는 변형된 저온상도 기억하기 때문에 변태점의 상하로 온도를 순환시키면 가역적 형상 변화도 가능하다.

 

대부분의 형상기억 재료는 합금이고, 특히 Ni-Ti 계열 합금은 ~10%까지 형상기억 변형이 가능하다. 그러나 몇 가지 강유전성 및 반강유전성 산화물들도 상변태를 통한 형상기억 효과를 나타내는데, 회복 가능한 변형이 1% 미만에 불과하다. 그러나 최근 Zhang 등(Nature Communications, 4, 2768, 2013)은 BFO(bismuth ferrite oxide) 박막에 가해지는 온도/전기장을 변화시킴으로써 10% 이상의 가역적 형상기억 변형을 일으킬 수 있음을 보였다.

저자

Antoni Planes and Lluis Manosa

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

13()

잡지명

Nature Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

6~8

분석자

심*주

분석물

• 나노스케일 산화물의 형상기억 거동.pdf [228,006 byte]

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