• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Forskare utvecklar beräkningsmodell för att bygga bättre kondensatorer

    Grafisk belyser hur halvledaregenskaper förändras när kornstorleken minskar i polykristallina perovskiter med komplexa defektkemier. Forskare har utvecklat en modell som kan användas för att hjälpa ingenjörer att skapa nya energilagringsenheter för användning inom ett brett spektrum av elektronik. Upphovsman:Doug Irving, NC State University

    Forskare vid North Carolina State University har utvecklat en beräkningsmodell som hjälper användare att förstå hur förändringar i nanostrukturen av material påverkar deras konduktivitet - med målet att informera utvecklingen av nya energilagringsenheter för ett brett spektrum av elektronik.

    Specifikt, forskarna fokuserade på de material som används för att göra kondensatorer - som är energilagringsenheter som används i allt från smartphones till satelliter.

    "Du använder förmodligen tusentals kondensatorer i ditt dagliga liv, om du vet det eller inte, "säger Doug Irving, motsvarande författare till en uppsats om arbetet och docent i materialvetenskap och teknik vid NC State.

    Materialet som en kondensator är tillverkat av påverkar dess prestanda. Så Irving och hans medarbetare började utveckla en modell för att förstå hur strukturella egenskaper i ett material påverkar materialets konduktivitet.

    "En av de saker vi är nöjda med är att den här modellen tittar på flera rumsliga skalor samtidigt-fånga allt som händer från enhetsnivåskala till nanoskala, "Säger Irving.

    "Till exempel, vår modell ser på saker som defekter och spannmålsgränser, "Irving säger." Defekter är saker som att sakna atomer i ett material struktur, eller där de "fel" atomerna finns i strukturen. Korngränser är där olika kristallina strukturer stöter på varandra. Väl, vår modell tittar på hur saker som defekter och korngränser påverkar närvaron och rörelsen av elektroner genom ett material.

    "Eftersom olika sätt att bearbeta ett material kan styra närvaron och distributionen av saker som defekter och korngränser, modellen ger oss insikter som kan användas för att konstruera material för att möta kraven i specifika applikationer. Med andra ord, vi är optimistiska att modellen kan hjälpa oss att hålla kostnaden för framtida kondensatorer låga, samtidigt som de ser till att de fungerar bra och håller länge. "

    Pappret, "Inverkan av rymdladdning på konduktiviteten hos nanokristallint SrTiO 3 , "publiceras i Journal of Applied Physics .


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com