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铁电性最新娱乐体验_铁电性名词解释(2024年11月深度解析)

内容来源：方新你好影院所属栏目：话题更新日期：2024-11-26

铁电性

【突破晶体管功耗难题的新希望】「科技前线」光学声子软化，是凝聚态物理中非常重要的现象，与材料介电常数、晶体结构相变、铁电性相变、热电材料的热导率等重要领域相关。但长期以来理论认为，光学声子软化的产生会同时引发材料的界面退极化效应，严重限制材料在纳米尺度器件大规模集成的实际应用。近日，中国科学院半导体研究所提出一种光学声子软化新理论，能避免过去八十年来理论认为无法克服的界面退极化效应，有望以源头理论创新，推动高密度电子器件的设计与研发，该成果发表于《自然》。传统认知中的双刃剑什么是光学声子软化？晶体中的原子并不是静止不动的，光学声子，是晶体中正负离子相对振动时产生的一种特殊声子模式。当晶体光学声子模的振动频率不断降低直至零以下时，会导致晶格的动态不稳定，这种现象就是“光学声子软化”。形象地说，光学声子软化，就是光学声子的振动由“激昂强烈”变得“缓慢柔和”的现象。然而，长期以来的认知却使光学声子软化的“潜能”得不到发挥，通常认为只有当长程库伦作用（较长距离范围内带电粒子之间的静电相互作用）较强、超越短程原子键强度时，才会产生光学声子软化。这一过程也会产生“副作用”，引起界面的退极化效应，导致铁电性在纳米尺度消失，以及材料难以同时拥有高介电常数和大带隙。这犹如一道无法跨越的障碍，严重限制了技术的进一步发展。反常中获得新突破科研人员在工作中注意到，岩盐矿结构的氧化铍（rs-BeO）反常地拥有10.6 eV的超宽带隙和高达271 雰的介电常数，均远高于当前集成电路中使用的新型高k氧化物介电材料二氧化铪（HfO2）的带隙（6eV）和介电常数（25 雰）。通过进一步研究，科研人员揭示出这一反常的起源：由于rs-BeO中的Be原子很小导致相邻两个氧原子的电子云高度重叠，产生强烈的库仑排斥力，拉升了原子间距，显著降低了原子键的强度和光学声子模频率，导致其介电常数从闪锌矿相的3.2 雰（闪锌矿相中相邻氧原子相距较远电子云重叠很小）跃升至271 雰。基于这一发现，科研人员创新性地提出，通过拉升原子键降低化学键强度实现光学声子软化的新理论。由于这一光学声子软化驱动的铁电相变不依赖于强库仑作用，因此可以有效避免界面退极化效应。离子半径差异、应变、掺杂、晶格畸变等现有的常规、成熟路径，都可以拉升原子键长度降低原子键强度。也就是说，这一光学声子软化方案具备从理论转向应用的实现基础。新技术应时而生众所周知的“‌‌摩尔定律”认为，‌集成电路上可以容纳的‌晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。然而，每过一段时间，摩尔定律就会遇到新的障碍，陷入止步不前的局面，应变硅、高k栅介电层、FinFET晶体管等创新不断地拯救摩尔定律。当前，通过晶体管持续小型化以提升集成度的摩尔定律已接近物理极限，主要问题在于晶体管功耗难以等比例降低。新的光学声子软化理论，对于解决集成电路晶体管高k介电材料、铁电材料的应用难点，以及发展兼容CMOS工艺的超高密度铁电、相变存储等新原理器件具有重要意义。相信在不久的将来，这一新理论成果将在高密存储器、传感器和纳米电子器件中得到广泛应用，为我们的生活创造更多便利。

湘潭大学原校长周益春简历

扫描电子显微镜的7大优势与多种应用扫描电子显微镜（SEM）是一种全自动、非破坏性的显微分析系统，适用于无机材料和部分有机材料的快速分析。它在采矿业、石油和天然气行业、煤炭工业以及半导体器件和集成电路等领域有着广泛的应用。 𐟔 在采矿业中，SEM可用于矿产勘查、矿石表征和选矿工艺优化。通过高能电子与材料的相互作用，SEM可以产生各种信息，如二次电子、背反射电子、X射线、阴极发光、吸收电子和透射电子等。这些信息可以用于表征样品的形貌、成分、晶体取向以及表面状态等物理性质。 𐟛⯸ 在石油和天然气行业，SEM分析钻屑和岩心样品有助于降低风险，提高采收率。煤炭工业中，该系统可用于对煤、煤粉和煤燃烧产物进行自动分析，以更好地了解煤的燃烧和废弃物的利用。 𐟔젥œ襍Š导体器件和集成电路的应用中，SEM能够详细检查设备工作时局部表面电压变化的实际情况。通过化学蚀刻样品表面，可以在铁电体表面形成不均匀的区域，以便在显微镜下观察不同取向的电畴结构。 𐟌ˆ 扫描电镜的优点包括：直接观察样品表面结构样品制备简单，无需切割样品可以在样品室内进行三维平移和旋转，因此可以从各种角度对样品进行观察大景深，丰富的立体图像，景深比光学显微镜大几百倍，比透射电子显微镜大几十倍图像具有较宽的放大范围和相对较高的分辨率，可以放大十倍到几十万倍电子束对样品的损伤和污染较小在观察形貌的同时，样品发出的其他信号也可用于微区成分分析通过接收和处理这些信息，SEM可以获得表征样品形貌的扫描电子图像，或进行晶体学分析或成分分析。

【「西安交大团队提出提高弛豫铁电陶瓷储能性能新策略」】「西安交通大学超话」近日，西安交通大学电信学部靳立教授团队、联合合作团队创新地提出一种先进的“Weak Polarization-Strain Coupling”策略，用于降低弛豫铁电（RFE）基电介质材料中的电致应变并实现高储能性能、稳定性和循环寿命，以“Ultra-Weak Polarization-Strain Coupling Effect Boosts Capacitive Energy Storage”为题，发表于Advanced Materials期刊。西安交大团队提出提高弛豫铁电陶瓷储能性能新...

万洋纳米石墨烯电池《Materials Research Bulletin》是一本专注于功能材料和纳米材料的高影响力国际期刊。它特别关注材料的加工-结构-性能关系，发表具有独特电子、磁性、光学、热学、机械或催化特性的研究。尽管它不主要关注纯热力学或理论计算（例如密度泛函理论），但这些研究必须能够明确展示与物理特性的直接联系。该期刊涵盖的主题广泛，包括但不限于：功能材料（例如电介质、热电体、压电体、铁电体、弛豫体、热电材料等）；电化学和固态离子学（例如光伏、电池、传感器、燃料电池）；纳米材料、石墨烯和纳米复合材料；发光和光催化；晶体结构和缺陷结构分析；新型电子产品；非晶固体；柔性电子产品；蛋白质-材料相互作用；聚合物离子交换膜《Materials Research Bulletin》由国际权威数据库SCI、SCIE收录，被认为是材料科学领域的顶级期刊之一。它致力于发表经过严格同行评审的高质量原创文章，反映工程技术-材料科学：综合领域的新进展、新技术、新成果，促进该领域科研交流和科研成果转化。根据科研通的数据，该期刊2023年的影响因子为4.1，历年影响因子波动在4到6之间。期刊的出版周期为每月，年发文量约为300篇左右，自引率为2.40%，h-index（2021年数据）为135。在中科院JCR最新升级版分区表中，该刊在工程技术大类中处于2区，在材料科学：综合小类中处于3区。期刊的审稿速度平均约为4.1个月，且近三年来没有被列入预警名单。

【「上海交大郭益平课题组在钙钛矿铁电体的缺陷偶极子调控机制研究中取得进展」】「上海交通大学超话」近日，上海交通大学材料科学与工程学院、金属基复合材料国家重点实验室郭益平教授课题组在缺陷偶极子调控铁电材料的极化与应变行为的研究中取得重要进展，相关研究成果以“Deciphering the Effect of Defect Dipoles on the Polarization and Electrostrain Behavior in Perovskite Ferroelectrics” （网页链接）为题发表于国际知名学术期刊Nano Letters上。上海交大郭益平课题组在钙钛矿铁电体的缺陷偶...

【电动塑料或为新一代植入物和可穿戴技术打开大门】一款像苹果手表一样监测你的步数和心跳的薄型手环，一件有内置空调、让你保持凉爽的衣服，一种比笨重的起搏器更有助于心脏的柔软植入物……通过将被称为肽的氨基酸短链与聚合物塑料片段结合，研究人员创造了一种新型电活性材料的前景。 10月9日，一项发表于《自然》的研究报道了这种“电动塑料”，它可以存储能量或记录信息，为自供电可穿戴设备、实时神经接口以及比现有技术更好地与身体融合的医疗植入物打开大门。论文传送门☞网页链接大多数电子材料都是刚性的，或者含有有毒金属，这使得设计符合人体或可嵌入组织内的设备变得困难。一种名为聚偏二氟乙烯（PVDF）的聚合物是可用于电子设备的几种软塑料之一，该塑料于20世纪40年代被发现。它具有极性结构，在受到外部电压刺激时会改变其方向——在化学上，这相当于翻转电子位。然而，这些“铁电”性质并不稳定，在较高温度下会消失。这种塑料需要高电压来切换极性，这使得其操作耗能更高。美国西北大学材料科学家Samuel Stupp和同事认为他们可以改善PVDF的性能。该团队将肽与小的PVDF片段连接起来，这些片段自然组装成长而柔软的带状物。然后这些分子结合成束，排列成一种电活性材料。“值得注意的是，自组装过程是由加水触发的。”Stupp说。这种新材料突破了PVDF的局限性。它切换所需的电压是其他铁电材料的1/100，使其成为低功耗应用的理想选择。它在110℃的温度下仍能保持铁电性能，比其他PVDF材料保持稳定的温度高约40Ⰳ。新材料可以通过电切换每个条带的极性来存储能量或信息。由于每个条带末端的肽可以连接到神经元或其他细胞上的蛋白质，这些分子可以记录来自大脑、心脏或其他器官的信号，或者对它们进行电刺激。Stupp说，通过使用超声波等低功率技术对分子进行“充电”，这种材料可用于刺激神经元，作为慢性瘫痪的治疗方法。论文作者之一、西北大学电力工程师杨洋（音译）指出，PVDF具有生物相容性，这使其成为可以从体外无线控制的软植入物的候选材料。尽管PVDF无毒，但一些研究人员对其对环境的长期影响持谨慎态度。含氟化合物在环境中可存在数百年——这是欧洲提议禁止PVDF的原因之一。未参与该研究的美国明尼苏达大学双城分校的环境工程师William Arnold表示，微生物可能将PVDF片段分解成三氟乙酸，这是一种最近受到关注的污染物。此外，他补充说，为了制备新材料，Stupp团队使用了一种全氟和多氟烷基物质分子——另一种与环境和人类健康问题有关的长效含氟化合物。到目前为止，Stupps团队只对分子进行了小规模的评估。未参与这项研究的美国北卡罗来纳大学教堂山分校的化学家Frank Leibfarth说，扩大规模需要将水悬浮结构沉积在设备上，而不改变它们。不过，他说，“与其他有机聚合物相比，这一进步实现了许多有吸引力的特性。” 尽管面临挑战，Stupp仍然相信肽和PVDF的结合是成功的秘诀。“这篇论文的概念比偏氟乙烯广泛得多。”他说，“可能还有其他不含氟的可能性。”他希望这种材料代表一个未来的开始。（来源：中国科学报文乐乐）

铁电存储器 𐟓Œ 最近我发现了一款超棒的存储器，叫做铁电存储器PB85RS2MC，真的让我眼前一亮！今天就来跟大家分享一下它的独特之处和应用吧！铁电存储器的优势𐟚€ 铁电存储器PB85RS2MC具有不少优势。它的非易失性特性意味着即便断电后数据也不会丢失，存储数据能保留长达25年！𐟒𞠨ﻥ†™次数高达100万次，比EEPROM的1万到10万次多得多，再也不用担心频繁读写带来的寿命问题了。它的工作电压范围是2.7V到3.6V，待机电流仅有9微安，真的是超级省电⚡。这样一款低功耗、高耐久度的存储器特别适合频繁读写数据的场合，比如工业设备和数据采集系统，简直是“量身定做”！工业控制中的应用𐟛 ️ 铁电存储器PB85RS2MC在工业控制领域也有着广泛应用。想象一下，在电子凸轮控制、数据采集和记录这些场景中，PB85RS2MC凭借2M bit的容量和高读写次数，完全可以替代EEPROM和SRAM。它在-40℃到85℃的工业级工作环境温度下也能稳定运行，真的是太棒了。𐟎›️ 例如，我在一个传动控制系统中用它来替代机械凸轮，效果非常好，不仅实现了复杂的往复运动，还大大提高了系统的可靠性和稳定性。技术参数与典型应用𐟓Š PB85RS2MC支持SPI接口（模式0和模式3），工作频率为25MHz，还支持40MHz高速读命令。封装形式为8引脚SOP，符合RoHS标准。它不仅在存储配置参数、非易失性缓冲记忆这些应用中表现出色，还在多次编程应用中显示出了比EEPROM更优越的性能。𐟓ˆ 我自己就用它来记录电力用户的用电量和电流、电压的瞬时值，效果显著，数据记录非常准确，管理起来也方便多了。铁电存储器PB85RS2MC真的是一款功能强大、性能卓越的存储器。如果你也对这类高效、可靠的存储器感兴趣，不妨在评论区和我聊聊你的想法或使用经验吧！𐟓쀀

美国基础技术重大发明！革命性铁电晶体管，或将彻底改变世界！

我国科研人员设计合成新分子铁电体

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