Le graphique met en évidence comment les propriétés des semi-conducteurs changent à mesure que la taille des grains diminue dans les pérovskites polycristallines avec des défauts chimiques complexes. Les chercheurs ont développé un modèle qui peut être utilisé pour aider les ingénieurs à créer de nouveaux dispositifs de stockage d'énergie à utiliser dans une large gamme d'électronique. Crédit :Doug Irving, Université d'État de Caroline du Nord
Des chercheurs de la North Carolina State University ont développé un modèle informatique qui aide les utilisateurs à comprendre comment les changements dans la nanostructure des matériaux affectent leur conductivité, dans le but d'éclairer le développement de nouveaux dispositifs de stockage d'énergie pour une large gamme d'électronique.
Spécifiquement, les chercheurs se sont concentrés sur les matériaux utilisés pour fabriquer des condensateurs, qui sont des dispositifs de stockage d'énergie utilisés dans tout, des smartphones aux satellites.
"Vous utilisez probablement des milliers de condensateurs dans votre vie de tous les jours, que vous le sachiez ou non, " dit Doug Irving, auteur correspondant d'un article sur le travail et professeur agrégé de science et d'ingénierie des matériaux à NC State.
Le matériau dont est fait un condensateur affecte ses performances. Irving et ses collaborateurs ont donc entrepris de développer un modèle pour comprendre comment les caractéristiques structurelles d'un matériau affectent la conductivité du matériau.
"L'une des choses dont nous sommes satisfaits est que ce modèle examine plusieurs échelles spatiales simultanément, capturant tout ce qui se passe de l'échelle de l'appareil à l'échelle nanométrique, " dit Irving.
"Par exemple, notre modèle regarde des choses comme les défauts et les joints de grains, " dit Irving. " Les défauts sont des choses comme les atomes manquants dans la structure d'un matériau, ou où les «mauvais» atomes se trouvent dans la structure. Les joints de grains sont l'endroit où différentes structures cristallines se rencontrent. Bien, notre modèle examine comment des éléments tels que les défauts et les joints de grains affectent la présence et le mouvement des électrons à travers un matériau.
"Parce que différentes manières de traiter un matériau peuvent contrôler la présence et la distribution de choses comme les défauts et les joints de grains, le modèle nous donne des informations qui peuvent être utilisées pour concevoir des matériaux afin de répondre aux demandes d'applications spécifiques. En d'autres termes, nous sommes optimistes que le modèle peut nous aider à maintenir le coût des futurs condensateurs bas, tout en s'assurant qu'ils fonctionneront bien et dureront longtemps."
Le papier, "Influence de la charge d'espace sur la conductivité du SrTiO nanocristallin
