19:42 2024-03-04
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Echipa adoptă abordarea științei datelor pentru a identifica factorii structurali legați de conductibilitatea termică în materiale amorfe
_ Echipa adoptă abordarea științei datelor pentru identificarea factorilor structurali legați de conductibilitatea termică în materialele amorfe
O echipă de cercetare a Universității Tohoku a descoperit că diferitele conductivitati termice prezentate de un material amorf cu aceeași compoziție sunt atribuibile dimensiunilor inelelor atomice din structura sa atomică. Acesta este unul dintre primele studii care demonstrează că caracteristicile structurale ale materialelor amorfe pot fi corelate cu proprietățile fizice ale acestora.
Lucrul este publicat în International Journal of Heat and Mass Transfer.
Este deja fezabilă sintetizarea materialelor amorfe cu aceleași compoziții, dar conductivități termice diferite. Cu toate acestea, factorii structurali responsabili pentru diferențele de conductivitate termică nu au fost încă identificați din cauza lipsei unor metode analitice adecvate.
A fost imposibil să se identifice diferențele structurale între materialele de germaniu amorf (Ge) cu diferite temperaturi termice. conductivități bazate numai pe observarea la microscopul electronic cu transmisie de înaltă rezoluție (TEM). Echipa de cercetare a analizat imaginile TEM cu material Ge amorf folosind tehnici de știință a datelor — analiza topologică a datelor și analiza componentelor principale — și a identificat diferențele structurale dintre materiale.
Echipa a descoperit că structurile atomice ale specimenelor de film subțire depuse la temperaturile mai scăzute tindeau să fie dominate de inele atomice mai mici (Ge25), în timp ce specimenele depuse la temperaturi mai ridicate conțineau proporții mai mari de inele atomice mai mari (Ge300).
Inelele atomice mai mari s-a dovedit teoretic a fi asociate cu o temperatură mai mare. conductivitate. Acest studiu a constatat că Ge300 a avut o conductivitate termică mai mare decât Ge25 - rezultate în concordanță cu dovezile teoretice.
Tehnicile de știință a datelor dezvoltate în acest proiect de cercetare pot fi utilizate pentru a identifica fazele metastabile în materiale - o sarcină imposibil de realizat folosind tehnici convenționale de analiză structurală. Prin urmare, aceste tehnici sunt de așteptat să fie utile în dezvoltarea materialelor metastabile de control termic integrat în fază. Ele pot fi, de asemenea, utile în identificarea caracteristicilor structurale asociate cu proprietățile mecanice, electrice și alte proprietăți ale materialelor amorfe, pe lângă proprietățile lor termice.
Această cercetare a fost efectuată de o echipă de cercetare formată din Yibin Xu (Lider , Grupul de materiale anorganice bazate pe date, Centrul pentru Cercetare de bază asupra materialelor, NIMS) și Kazuto Akagi (profesor asociat, Institutul avansat de cercetare a materialelor, Universitatea Tohoku). Această lucrare a fost realizată ca parte a unui proiect JST CREST Exploring Unknown Materials (supervizor de cercetare: profesorul Hiroshi Kitagawa).
Comentarii:
Adauga Comentariu