Il grafico evidenzia come le proprietà dei semiconduttori cambiano quando la dimensione del grano diminuisce nelle perovskiti policristalline con chimica dei difetti complessi. I ricercatori hanno sviluppato un modello che può essere utilizzato per aiutare gli ingegneri a creare nuovi dispositivi di accumulo di energia da utilizzare in un'ampia gamma di dispositivi elettronici. Attestazione:Doug Irving, Università statale della Carolina del Nord
I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato un modello computazionale che aiuta gli utenti a capire come i cambiamenti nella nanostruttura dei materiali influenzino la loro conduttività, con l'obiettivo di informare lo sviluppo di nuovi dispositivi di accumulo di energia per un'ampia gamma di componenti elettronici.
Nello specifico, i ricercatori si sono concentrati sui materiali utilizzati per realizzare i condensatori, che sono dispositivi di accumulo di energia utilizzati in qualsiasi cosa, dagli smartphone ai satelliti.
"Probabilmente usi migliaia di condensatori nella tua vita quotidiana, che tu lo sappia o no, "dice Doug Irving, autore corrispondente di un articolo sul lavoro e professore associato di scienza e ingegneria dei materiali presso lo stato NC.
Il materiale di cui è fatto un condensatore influisce sulle sue prestazioni. Così Irving ei suoi collaboratori hanno iniziato a sviluppare un modello per capire come le caratteristiche strutturali di un materiale influenzino la conduttività del materiale.
"Una delle cose di cui siamo soddisfatti è che questo modello esamina simultaneamente più scale spaziali, catturando tutto ciò che sta accadendo dalla scala a livello di dispositivo alla nanoscala, "dice Irving.
"Per esempio, il nostro modello esamina cose come difetti e bordi di grano, " Irving dice. "I difetti sono cose come atomi mancanti nella struttura di un materiale, o dove si trovano gli atomi "sbagliati" nella struttura. I bordi dei grani sono i punti in cui diverse strutture cristalline si incontrano. Bene, il nostro modello esamina come cose come difetti e bordi dei grani influenzino la presenza e il movimento degli elettroni attraverso un materiale.
"Poiché diversi modi di elaborare un materiale possono controllare la presenza e la distribuzione di elementi come difetti e bordi del grano, il modello ci fornisce informazioni che possono essere utilizzate per progettare materiali per soddisfare le esigenze di applicazioni specifiche. In altre parole, siamo ottimisti sul fatto che il modello possa aiutarci a mantenere basso il costo dei futuri condensatori, garantendo al tempo stesso che funzioneranno bene e dureranno a lungo."
La carta, "Influenza della carica spaziale sulla conduttività di SrTiO . nanocristallino 3 , " è pubblicato nel Rivista di fisica applicata .
