“自调谐”薄膜为未来无线和雷达设备铺平了道路

伦敦玛丽女王大学的一个研究小组发现了一种设计薄膜的新方法,这种薄膜可以比现有材料更有效地“调整”自身,从而使其具有高度响应性和效率。

来源:英国物理学家网首页
新材料显示出异常高水平的可调性。图片来源:伦敦玛丽女王大学

伦敦玛丽女王大学的一个研究小组发现了一种设计薄膜的新方法,这种薄膜可以比现有材料更有效地“调整”自身,从而使其具有高度响应性和效率。

铁电薄膜用于现代通信和传感系统,例如 5G、6G、雷达和医学成像。他们需要快速适应不断变化的信号和频率。到目前为止,科学家们一直面临着使材料高度可调和保持其节能之间的权衡,但这种新方法打破了这种权衡,使材料具有适应性而不浪费能源。

医学成像

该成果发表在《自然通讯》杂志上。

已发布 自然通讯

在测试中,由阮汉池博士、张航峰博士和其他研究人员共同开发的新材料表现出了异常高水平的“可调性”。在微波频率下,其改变行为方式的能力达到约 74%。该团队惊讶地发现他们只需要施加低电压即可实现这一目标,而通常情况下,这种性能需要更多的能量或会导致显着的能量损失。

伦敦玛丽女王大学工程与材料科学学院讲师 Haixue Yan 博士表示:“我们方法的关键是在材料内部创建微小的纳米团簇——小原子团,远小于人类的头发丝。

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“通常情况下,在钛酸钡中,原子以完全规则的排列方式排列,就像整齐排列的体育场中的座位一样。通过小心地用锡交换少量的钛原子,我们扰乱了这种完美的秩序,并形成了微小的、不规则的口袋,其中原子稍微错位。当施加电信号时,这些纳米团簇更容易移动,这使得整个材料的响应更加灵敏。”

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