Исследователи из Университета Райса нашли доказательства пьезоэлектричество в выращенных в лаборатории, двумерные хлопья диоксида молибдена.
Их исследования показали, на удивление, электрические свойства обусловлены электронами в ловушке дефектов по всему материалу, толщина которого составляет менее 10 нанометров. Они характеризуют эти обвинения в качестве электретов, которые появляются в некоторых теплоизоляционных материалов и создания внутренних и внешних электрических полей.
Пьезоэлектричество является также свойство материалов, которые реагируют на стресс за счет генерации электрического напряжения на их поверхности или генерировать механическое напряжение в ответ на воздействие электрического поля. Она имеет много практического и научного использования, преобразования шевелить гитарной струны в электрический сигнал для сканирования микроскопы как те, которые используются, чтобы сделать новое открытие.
Исследователи в коричневые школьные Райс инженерных нашли своих микронных экспонат хлопья в пьезоотклика, что это так сильны, как это наблюдается в таких обычных 2D пьезоэлектрических материалов, как дисульфид молибдена. Доклад Райс материалов ученого Pulickel Аджаян и коллаборационистов появляется в современных материалов.
Ключ, как представляется, быть дефекты, которые делают кристалл диоксида молибдена в решетке несовершенны. Когда напряг, диполями электронов в ловушке в эти недостатки, похоже, выровнять, как и с другими пьезоэлектрическими материалами, создавая электрическое поле приводит к наблюдаемым эффектом.
«Супер тонкий, 2Д кристаллы продолжают показывать сюрпризы, как в нашем исследовании,» сказал Аджаян. «Дефект машиностроения является ключом к инженер свойств таких материалов, но чаще всего сложным и трудно контролировать.»
«Диоксид молибдена не ожидается, покажет любой пьезоэлектричество», — добавил научный сотрудник постдокторантура рис Ананд Puthirath, со-автор статьи. «Но ведь мы делаем материал как можно тоньше, эффекты конфайнмента в эту картину.»
Он сказал, что эффект проявляется в хлопья диоксида молибдена, выращенных методом химического осаждения. Остановка процесса роста в разные моменты дали исследователи некоторый контроль над плотностью дефектов, если не их распределение. Ведущий автор и риса выпускница Амэй Апт добавлено исследователей один-химического прекурсора на основе паров методом осаждения «помогает в воспроизводимости и чистой природы растущей оксида молибдена на различных субстраты.»
Исследователи обнаружили пьезоэлектрический эффект является стабильным при комнатной температуре в течение значительных периодов времени. Молибден хлопья двуокиси остается стабильным при температурах до 100 градусов по Цельсию (212 градусов по Фаренгейту). Но отжиг их в течение трех дней при 250 С (482 F) не устранены дефекты и остановился пьезоэффекта.
Сказал Puthirath материал имеет много потенциальных применений. «Он может быть использован в качестве энергетического комбайн, потому что если вы процедите этот материал, это даст вам энергию в форме электричества», — сказал он. «Если вы даете ему напряжение, вызывать механического расширения или сжатия. И если вы хотите что-то мобилизовать на наноуровне, можно просто подать напряжение и это будет расширяться и двигаться эта частица, как вы хотите.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!