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Imágenes fotoferroeléctricas

La formación de imágenes fotoferroeléctricas es el proceso de almacenar una imagen en una pieza de material ferroeléctrico con la ayuda de un pulso eléctrico aplicado. Las imágenes almacenadas no son volátiles y se pueden borrar de forma selectiva. [1] Los dispositivos de almacenamiento de imágenes fotoferroeléctricas tienen la ventaja de ser "extremadamente simples y fáciles de fabricar". [2]

La obtención de imágenes fotoferroeléctricas utiliza la fotosensibilidad de un material ferroeléctrico junto con sus propiedades ferroeléctricas. Un tipo de medio que se ha utilizado para la obtención de imágenes fotoferroeléctricas es la cerámica de zirconato titanato de plomo y lantano (PLZT), [1] que presenta una buena combinación de propiedades para la obtención de imágenes: coeficientes electroópticos elevados, fotosensibilidades intrínsecas y extrínsecas elevadas y memoria no volátil. [3]

Proceso

En la McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology se ofrece una descripción de un proceso de formación de imágenes fotoferroeléctricas (que utiliza material PLZT) . En ese proceso, una placa plana delgada de material PLZT transparente y ópticamente pulido (de alrededor de 0,25 mm de espesor) se recubrió por pulverización catódica con óxido de indio y estaño (ITO) en ambos lados, que sirvieron como electrodos. Luego, la imagen se expuso sobre una de las superficies de ITO, mientras se aplicaba simultáneamente un pulso de voltaje a través de los electrodos. De este modo, la polarización ferroeléctrica cambió de un estado remanente a otro, y las imágenes se "almacenaron tanto como distribuciones espaciales de centros de dispersión de luz en la masa del PLZT como como deformaciones superficiales que forman un patrón en relieve de la imagen en la superficie expuesta". [1] La imagen puede verse entonces directa o indirectamente. [1]

Este efecto fotoferroeléctrico es un tipo de efecto electroóptico . En el proceso del ejemplo, la cerámica fue polarizada [a] hasta un estado de polarización remanente de saturación por la luz (los portadores de carga fueron fotoexcitados a través de la banda prohibida del PLZT ). Luego, la polarización fue cambiada por la aplicación del campo eléctrico, un fenómeno llamado conmutación de dominio fotoasistida . [4]

Aplicaciones

La formación de imágenes fotoferroeléctricas puede ser útil para el almacenamiento y visualización temporal de imágenes. [1] También tiene aplicaciones potenciales en el almacenamiento de datos [5] [4] y la grabación holográfica. [4]

Referencias

  1. ^ abcde Land, Cecil (2004). "Imágenes fotoferroeléctricas". McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology (5.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill.
  2. ^ Cecil E. Land (8 de abril de 1981). Almacenamiento de imágenes fotoferroeléctricas en cerámica PLZT (PDF) (Informe). Sandia National Labs. pág. 1. Consultado el 4 de abril de 2024. Los dispositivos de almacenamiento de imágenes PFE son extremadamente simples y fáciles de fabricar.
  3. ^ D. Dimos y RW Schwartz (24 de octubre de 1991). "Propiedades electroópticas de películas delgadas de PZT para aplicaciones de almacenamiento de imágenes". Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 243. Materials Research Society. pág. 73. doi :10.1557/PROC-243-73. Se ha demostrado que las cerámicas ferroeléctricas transparentes basadas en soluciones sólidas de PLZT exhiben una combinación de propiedades, como coeficientes electroópticos elevados, fotosensibilidades altas (intrínsecas y extrínsecas) y memoria no volátil, que las hacen adecuadas para aplicaciones de almacenamiento y procesamiento de información óptica.
  4. ^ abc Haertling, Gene H. (17 de julio de 1986). "Materiales electroópticos PLZT y aplicaciones: una revisión 🔍". Ferroelectrics . 75 (1): 41, 43. doi :10.1080/00150198708008208 . Consultado el 7 de abril de 2024 .
  5. ^ ICMAB-Institute de Sciencia de Materials de Barcelona (20 de enero de 2021). «Almacenar información con luz». Phys.org . Consultado el 1 de abril de 2024 .

Notas

  1. ^ Poling significa alinear dipolos dentro de un material.

Véase también