新的研究驳斥了关于材料及其原子结构的现有理论欧洲杯足球竞彩

epfl.科学家们对钛酸钡结构进行了重大发现 - 日常物体中使用的材料。科学家的调查结果现在质疑材料原子的流离失所的普遍概念。

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钛酸钡的原子结构。图像信用:©2021 EPFL。

钛酸钡是一种铁电材料,几乎用于所有电子设备,包括智能手机、电脑,甚至电动汽车。例如,这种材料被用来制造驱动此类车辆的电容器和传感器。

单个智能手机通常具有大约700个含有钛酸钡的电容器,每年都有数万亿的电容器

龙丹·塞姆诺维奇,钢铁组织教授和负责人,工程学院,EPFL

但尽管延长了钛酸钡的使用,但研究人员尚未完全理解其工作机制。

当然,理论模型是存在的,但他们的一些关键预测从未被实验证实。这就是我们要做的,“Damjanovic添加了。

世界上最强大的显微镜之一

EPFL电子显微镜跨学科中心的资深科学家Emad Oveisi建议Damjanovic和他的博士生Sina Hashemizadeh使用该中心的Titan Themis——世界上最强大的电子显微镜之一——进行研究。

Titan Themis允许科学家在立方相中观察钛酸钡和钡钛酸钡的原子结构。当团队获得第一个图像时,该研究在2015年进行了回报。但它又需要五年来检查并确认结果。

到目前为止,研究人员认为原子在很短的时间内沿几个方向移动。但我们的实验表明,它们往往更喜欢某些方向,这意味着所有原子都以相同方式移动的纳米大小的区域。完全改变了我们如何查看这些材料及其原子结构欧洲杯足球竞彩

Emad Oveisi, EPFl电子显微镜跨学科中心高级科学家

由于他们的结果与目前的理解相矛盾,科学家们想要更加确定他们是正确的。因此,他们多次测试和验证他们的结果;奥地利、斯洛文尼亚和日本的同行也参与其中。这就是他们花了五年时间得出结论的原因。这项研究最近发表在自然通信杂志

小规模现象与大规模反响

复杂的图像分析方法允许科学家识别原子在材料中以有序方式移动的位置。

当我们谈论运动时,我们实际上指的是发生在皮米尺度上的位移——也就是说,比原子本身小一个数量级

Emad Oveisi, EPFl电子显微镜跨学科中心高级科学家

尽管迁移的规模非常小,但其影响要大得多。例如,如果我们把我们识别的纳米区域暴露在像智能手机中那样的高频电场中,这些区域就会发热UP,“Damjanovic添加了。

该研究对于进一步了解这些材料中发生的能量损失是显着的。欧洲杯足球竞彩那么,下一步是什么?

研究永远不会结束!纳米位移是否真正在加热中发挥作用的问题需要测试。如果它所做的话,下一步将是开发材料在哪里欧洲杯足球竞彩为了提高材料的性能,将位移区域的大小最小化, " Damjanovic总结。

该研究由瑞士国家科学基金会提供资金,美国专利委员会第200021-159603欧洲杯线上买球号。

期刊参考:

铁电材料中副电相的原子尺度对称性和极性纳米团簇。欧洲杯足球竞彩自然通信doi.org/10.1038/S41467-021-23600-3

来源:https://actu.epfl.ch/

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