Forskere udvikler en beregningsmodel til at bygge bedre kondensatorer
Grafisk fremhæver, hvordan halvlederegenskaber ændres, når kornstørrelsen falder i polykrystallinske perovskitter med komplekse defektkemier. Forskere har udviklet en model, der kan bruges til at hjælpe ingeniører med at skabe nye energilagringsenheder til brug i en bred vifte af elektronik. Kredit:Doug Irving, NC State University
Forskere ved North Carolina State University har udviklet en beregningsmodel, der hjælper brugerne med at forstå, hvordan ændringer i nanostrukturen af materialer påvirker deres ledningsevne - med det formål at informere udviklingen af nye energilagringsenheder til en bred vifte af elektronik.
Specifikt, forskerne var fokuseret på de materialer, der bruges til at lave kondensatorer - som er energilagringsenheder, der bruges i alt fra smartphones til satellitter.
"Du bruger sikkert tusindvis af kondensatorer i dit daglige liv, om du ved det eller ej, " siger Doug Irving, tilsvarende forfatter til et papir om arbejdet og en lektor i materialevidenskab og teknik ved NC State.
Materialet, som en kondensator er lavet af, påvirker dens ydeevne. Så Irving og hans samarbejdspartnere gik i gang med at udvikle en model for at forstå, hvordan strukturelle egenskaber i et materiale påvirker materialets ledningsevne.
"En af de ting, vi er glade for, er, at denne model ser på flere rumlige skalaer samtidigt - og fanger alt, hvad der sker fra enhedsniveau-skalaen til nanoskalaen, " siger Irving.
"For eksempel, vores model ser på ting som fejl og korngrænser, " siger Irving. "Defekter er ting som manglende atomer i et materiales struktur, eller hvor de 'forkerte' atomer findes i strukturen. Korngrænser er, hvor forskellige krystallinske strukturer løber ind i hinanden. Godt, vores model ser på, hvordan ting som defekter og korngrænser påvirker tilstedeværelsen og bevægelsen af elektroner gennem et materiale.
"Fordi forskellige måder at behandle et materiale på kan kontrollere tilstedeværelsen og distributionen af ting som defekter og korngrænser, modellen giver os indsigt, som kan bruges til at konstruere materialer, så de opfylder kravene til specifikke applikationer. Med andre ord, vi er optimistiske om, at modellen kan hjælpe os med at holde omkostningerne til fremtidige kondensatorer lave, samtidig med at de sikrer, at de fungerer godt og holder længe."
Papiret, "Indflydelse af rumladning på ledningsevnen af nanokrystallinsk SrTiO 3 , "er offentliggjort i Journal of Applied Physics .
Varme artikler
-
Kvantfysikere lykkes med at kontrollere energitab og skiftKunstnerisk indtryk af en superledende resonator kombineret med dens kvantemekaniske miljø. Kredit:Heikka Valja. Kvantecomputere skal bevare kvanteoplysninger i lang tid for at kunne knække vigtig -
Chok i det tidlige univers kan være påviselige i dagSimulering, der viser kosmologiske begyndelsesbetingelser (til venstre), der udvikler sig til stød (højre). Kredit:Pen og Turok. © 2016 American Physical Society (Phys.org) - Fysikere har opdaget -
Nyt materiale konverterer infrarødt lys til synligt lys (opdatering)Milliarder molekylære pærer, drevet af usynlige infrarøde fotoner, generere synligt lys. Kredit:Melissa Ann Ashley Columbia University forskere, i samarbejde med forskere fra Harvard, det er lykke -
Olie og vand blandes virkelig-simulerer verden af mikrohydrodynamiske fænomenerBeregningsresultater af et flydende ark, der udvikler en ustabilitet, der i sidste ende vil føre til primær brud. Kredit:IBM Har du nogensinde spekuleret over, hvorfor mælk er så hvid, eller hvorf
- Koordinering af Wi-Fi-trafik
- Nye algoritmer vist at accelerere biofarmaceutisk proces
- Opfattelse af amerikanske demokratitanke efter Trumps rigsretssag
- En exoplanet mister sin atmosfære i form af en hale
- Forskere nærmer sig den sande masse af Mælkevejen
- Britiske betalingskort overhaler kontanter for første gang:undersøgelse