晶体材料中的工程线缺陷可以提高电性能

欧洲杯足球竞彩材料工程师不喜欢在功能材料上看到线缺陷。

沿着一维原子线的结构缺陷通常会降低电材料的性能。欧洲杯足球竞彩今天发表在期刊上的一篇研究论文欧洲杯线上买球据报道，这些线性缺陷或错位，“通常是不惜一切代价避免的。”

但有时，一组来自欧洲、爱荷华州立大学和美国能源部艾姆斯实验室的研究人员在那篇论文中报告说，在一些氧化物晶体中处理这些缺陷实际上可以提高电性能。

由Jürgen Rödel和来自德国达姆施塔特技术大学的Jurij Koruza领导的研究小组发现，某些缺陷在钛酸钡(一种晶体陶瓷材料)的电性能的两项关键测量中产生了显著的改善。

“通过将这些缺陷引入材料，我们可以改变、修改或提高材料的功能性能，爱荷华州立大学材料科学与工程教授、Rödel的长期研究合作者谭晓丽说。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

谭说，在这种情况下，工程缺陷导致介电性能(限制电流流动)提高了5倍，压电性能(受到机械应力时内部产生电场)提高了19倍。

用于特殊测量的特殊工具

除了谭恩美，还有另外两名爱荷华州立大学的研究人员帮助该项目的国际研究团队探索基础材料问题:材料科学与工程科学家、美国能源部艾姆斯实验室的周林;欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球材料科学与工程博士生刘斌志(音译)。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

在美国国家科学基金会的支持下，他们三人贡献了他们在透射电子显微欧洲杯线上买球镜方面的专业知识。透射电子显微镜是一种通过向薄样品发射电子束并记录图像来显示材料结构和特征的技术。欧洲杯足球竞彩这些图像的分辨率比光学显微镜高得多，可以显示单个原子的细微细节。

该项目的关键是艾姆斯实验室与爱荷华州立大学合作建造的敏感仪器设施。该建筑于2015年建成，耗资近1000万美元，来自能源部。它提供了一个振动和静态环境的电子显微镜在最高可能的分辨率。

“这是最先进的电子显微镜设备，”周说。“它提供了一个超稳定的环境，因此我们可以获得材料的原子级图像，同时获得化学信息。

“这是一个研究和教育下一代材料科学家的伟大平台。”欧洲杯足球竞彩

更好的电容器材料-

刘说，在这个项目中，电子显微镜小组量化了晶体材料中的线缺陷可以提高电性能的证据。

数据表明“位错可以显著地改变材料中其他细微特征的行为。”刘说。

Tan说，这一发现可能对电容器行业有重大影响。

你的手机里有数百个电容器，它们的市场是巨大的，谭说。本项目所测试的陶瓷材料已广泛应用于电容器，但缺陷诱导升压可以使其电性能更好。它也是无铅的，比其他材料的毒性更小。

因此，研究人员写道，这些工程线缺陷可能会变成“一套不同的工具来定制功能性材料。”欧洲杯足球竞彩这“功能收获”对我们的电子产品，甚至我们的环境和健康都有好处。

来源:https://www.iastate.edu/