NCSU의 나노기술 연구로 에너지 저장 장치 개선 가능
게시 날짜:롤리 - 노스 캐롤라이나 주립 대학의 연구원들은 광범위한 전자 장치를 위한 새로운 에너지 저장 장치 개발을 알리기 위한 목적으로 재료의 나노 구조 변화가 전도성에 어떻게 영향을 미치는지 사용자가 이해하는 데 도움이 되는 계산 모델을 개발했습니다.
특히 연구원들은 스마트폰부터 위성까지 모든 것에 사용되는 에너지 저장 장치인 커패시터를 만드는 데 사용되는 재료에 중점을 두었습니다.
“당신이 알고 있든 모르든 일상 생활에서 수천 개의 커패시터를 사용할 것입니다.”라고 해당 연구에 대한 논문의 교신 저자이자 NC State의 재료 과학 및 공학 부교수인 Doug Irving은 말합니다.
커패시터를 구성하는 재료는 성능에 영향을 미칩니다. 그래서 Irving과 그의 동료들은 재료의 구조적 특성이 재료의 전도성에 어떻게 영향을 미치는지 이해하기 위한 모델 개발에 착수했습니다.
Irving은 “우리가 만족하는 것 중 하나는 이 모델이 여러 공간 규모를 동시에 관찰하여 장치 수준 규모에서 나노 수준까지 일어나는 모든 것을 포착한다는 것입니다.”라고 말했습니다.
Irving은 "예를 들어, 우리 모델은 결함 및 입자 경계와 같은 사항을 조사합니다."라고 말합니다. “결함은 재료 구조에서 원자가 누락되거나 구조에서 '잘못된' 원자가 발견되는 것과 같은 것입니다. 결정립계는 서로 다른 결정 구조가 서로 만나는 곳입니다. 음, 우리 모델은 결함 및 입자 경계와 같은 것들이 물질을 통한 전자의 존재와 이동에 어떻게 영향을 미치는지 살펴봅니다.
“재료를 처리하는 다양한 방법이 결함 및 결정립 경계와 같은 것의 존재와 분포를 제어할 수 있기 때문에 이 모델은 특정 응용 분야의 요구 사항을 충족하도록 재료를 엔지니어링하는 데 사용할 수 있는 통찰력을 제공합니다. 즉, 우리는 이 모델이 향후 커패시터의 비용을 낮게 유지하는 동시에 제대로 작동하고 오랫동안 지속되도록 보장하는 데 도움이 될 것이라고 낙관하고 있습니다.”
종이, "나노결정질 SrTiO의 전도도에 대한 공간 전하의 영향3,”라는 글이 게재됐다. 응용 물리학 저널. 논문의 첫 번째 저자는 Ph.D.인 Yifeng Wu입니다. NC 주립대 학생입니다. 이 논문은 NC 주립대의 박사후 연구원인 Preston Bowes와 Jonathon Baker가 공동 집필했습니다. 이 작업은 FA9550-14-1-0264 및 FA9550-17-1-0318 보조금에 따라 공군 과학 연구실의 지원으로 수행되었습니다. 국방부 국방과학기술대학원 펠로우십의 지원을 받습니다.
(다) NCSU
원본 게시자: WRAL TechWire