10 7 月 2026

一種薄膜的新方法具有非毒素儲能的前景

一種薄膜的新方法具有非毒素儲能的前景

膜厚度不同的Nanbo3/Srtio3(001)異質結構的Segotoelectric域演化的結構。信用: 自然連接 (2025)。 doi:10.1038/s41467-025-63041-W

研究人員通過操縱這些膜的厚度,證明了一種新技術,可通過操縱這些薄膜的薄膜材料中的相邊界進行準確控制,這使他們能夠開發出不依賴有毒元素的能量的材料。在測試新技術概念的驗證時,研究人員發現,一種非毒性薄膜具有極有前途的介電特性,這增加了創建不依賴有毒材料的新型冷凝器技術的可能性。

一種和相同的材料可以具有多個晶體結構,並且相邊界是當材料從一個主要的晶體結構移動到另一種晶體結構時,這些晶體結構本質上是共存的材料的區域。這些相邊界很重要,因為它們可以改善材料的特定特徵。

“例如,工程師使用化學方法來控制某些材料中階段的分佈,從而使它們更好地存儲費用,” Severnaya Karolina大學材料科學與設備系材料科學與設備系副教授Rujuan Suy說。

“但是,其中許多材料都使用有毒元素,例如鉛。並且很難操縱具有可比特徵的非毒性薄膜的相邊界,因為它們使用揮發性元素,例如鈉。

XUI說:“目前,我們已經開發了一種技術,使我們能夠在不使用化學方法的情況下控制這些非毒性薄膜中相位邊界的分佈。” “特別是,我們發現材料上物理電壓的管理對該材料中相邊界的分佈具有深層影響。我們可以通過改變薄膜的厚度(薄膜越薄,材料所在的變形越多)來控制變形量。”

研究人員已經證明了使用尼貝特鈉(Nanbo)的新技術3),這是鈉鈉(KNN)的化學簡單的最終成員,鈉(KNN)是一類無鉛的材料,有望用於Segneellectric應用。但是,對Nanbo的研究3 薄膜受到限制,因為鈉非常不穩定,這會使用傳統的化學方法使材料相位邊界的發展變得複雜。

研究人員展示了在薄膜中控制階段邊界的新設備

nanbo的結構階段和地形演變3/srtio3 (001)膜厚度不同的異質結構。信用: 自然連接 (2025)。 doi:10.1038/s41467-025-63041-W

在測試該概念通過變形控制的方法的確認時,研究人員合成了外延晶體nanbo3 使用脈衝激光沉澱的薄膜,準確控制膜的厚度。他們發現,薄膜的厚度與兩個相或晶體的分佈之間存在線性連接-M 和m– 在Nanbo中3 薄膜。電影越細,越多 主導。

“實際上,您可以控制多少M 反對m XUI說:“您有材料中的材料。 和m 以影響薄膜中階段邊界的困難方式相互作用。透明

測試時,研究人員驚訝地發現Nanbo3 薄膜具有吸引人的介電特性。

“我們發現我們可以發展Nanbo3 薄膜使它們的介電介電通透性是可以與最佳薄膜的介電介電介電介電通透性相同的介電介電通透性。 ” Suy會說。對於開發新的冷凝器技術,這是非常有希望的。

XUI說:“我們還發現,我們可以控製材料的介電特性的程度。” “設置是控製材料庫,將電場施加到材料的金庫的能力。此屬性對於諸如通信技術等應用至關重要。”

研究人員還指出,儘管使用Nanbo證明了新設備3它也可以用於許多其他薄膜。

XUI說:“我們特別有興趣使用該技術來研究無鉛(例如KNN家族)的廣泛的其他系統,以研究其下一代介電和竊聽應用的潛力。”

紙的“由變形引起的形態相 出版 在雜誌中 自然連接該領域是報紙的第一作者 – 哲學博士Reza Ganbari。北卡羅來納州的學生。北卡羅來納州的其他合作社作者包括 – 階級研究人員Khuimin Qiao和Yoji Nabey;材料科學與工程系副教授Nina Balka;他們尊嚴,物理學副教授。

使用多種方法組合確定材料的物理,化學和電特性。在阿肯色大學的Kinnari Patel,Sergey Prosandeev和Laran Bellaich的合作社進行了計算機模擬。電子家禽是由合作社Kharikrishnan K.P.製造的。和康奈爾大學的大衛·穆勒(David Muller)。同步X射線衍射是與氬國家實驗室的Hua Zhou,Tao Zhou,Rui Liu和Martin Holt的合著者一起進行的,在國家實驗室OK-Ridge中,年輕的Gun Kim和Miafang Chi的貢獻。

納斯博果3 在Drexel大學的Liyan Wu,John Carroll,John Carroll,Cedric Meyers和Jonathan Spanie的支持下,它得到了讚賞。 X-實驗室來源和X -Ray光電光譜的衍射得到了斯坦福大學的Aarushi Khandelwal,Kevin J. Krust,Jiayu Van和Harold J. Kwan的支持。第二個口琴的極化法測量與賓夕法尼亞大學Sankalp Hazra和Venkraman Gopalan的合作者進行了測量。

更多信息:
Reza Ghanbari等 自然連接 (2025)。 doi:10.1038/s41467-025-63041-W

由北卡羅來納大學提供


引用:一種新的薄膜方法有望無毒能源存儲(2025年8月21日),於2025年8月21日從https://techxplore.com/news/news/2025-08-prach-toxic-energy-storage.html收到

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