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在光子平台上将溶液处理的BATIO3薄膜与高蛋白系数的整合
在硅（SI）和氮化硅（SIN）基于光子整合电路（PICS）的基于硅（SI）上的薄膜（SIN）上的薄膜（PICS）的异质整合在未来未来的纳米光子薄片调制器的发展中起着至关重要的作用。由于铁电薄膜的电形（EO）特性在很大程度上取决于它们的晶体相和质地，因此在这些平台上的Batio 3薄系统的整合远非微不足道。到目前为止，已经开发了使用SRTIO 3模板结合使用SRTIO 3模板纤维与高真空沉积方法结合使用的常规集成途径，但是它的吞吐量较低，昂贵，需要单晶基板。要缩小这一差距，需要一种成本效率，高通量和可扩展的方法来集成高纹理的Batio 3薄膜。因此，提出了使用LA 2 O 2 CO 3模板膜与化学溶液沉积（CSD）过程结合使用LA 2 O 2 CO 3模板膜整合的替代方法。在这项工作中，溶液处理的BATIO 3薄片的结构和EO特性是表征的，并评估了其整合到光圈谐振器中。BATIO 3纤维表现出纹理，其大型皮孔系数（r E e镜）为139 pm v-1，并且在基于环的谐振器调制器中积分显示为1.881 V cm的V le，带宽为40 GHz。这可以使Batio 3薄膜在PIC平台上进行低成本，高通量和富裕整合，并在PIC平台上以及潜在的大规模制造纳米光子BATIO 3薄片调制器。
SR2+和Zr4+掺杂的Batio3巨大介电常数超材料的增强的介电特性
摘要。Batio 3是钙钛矿结构的最重要功能材料之一，广泛用于电子工业中。但是，Batio 3的介电介电常数仍然相对较低，这极大地限制了其在具有巨大介电介电常数的超材料中的实际应用。在这项工作中，（Ba 100 x Sr X）（Ti 100 Y Zr Y）O 3复合陶瓷是通过实心烧结方法制造的。令人惊讶的是，（ba 100 x Sr x）（ti 100 y zr y）o 3复合陶瓷材料的介电性能分别依赖于A位置和B位置的Sr 2+和Zr 4+的占用。因此，通过调整SRTIO 3和BAZRO 3的掺杂量，介电介电常数为28287（65°C，1 kHz），以及在（ba 90 sr 10）（ba 90 sr 10）中的高分子分解强度为84.47 kV/cm，是在214％的范围内，是214％的13％and 13％，是214％的13％。 （BA 99 SR 1）（Ti 99 Zr 1）O 3复合陶瓷。此外，通过有限的元素模拟确定了介电介电常数显着增加的原因，并探索了复合陶瓷材料的分解机制。这项工作提供了一种构建高介电介电常数复合陶瓷的简便方法，即（BA 100 X SR X）（Ti 100 Y Zr Y）O 3复合陶瓷在电子和静电储能存储电容器方面具有广泛的应用前景。
使用BATIO3，PDM和MWCNT进行柔性压电纳米生成器的开发和应用，以在智能系统中进行能量收集和感觉整合
纸张出版日期：2024年6月15日摘要 - 机械能是一种多功能且易于使用的绿色能源，越来越多地通过创新的柔性压电纳米生成器（F-PNG）来供电小型设备。这些设备使用轻巧的材料（例如钛酸钡（BATIO3），聚二甲基硅氧烷（PDMS）和多壁碳纳米管（MWCNTS）将机械能转换为电力。在此设计中，将BATIO3纳米颗粒嵌入了带有PDM和MWCNT的复合膜中，并夹在两个铜电极之间。为这项研究合成的Batio3/PDMS/MWCNT复合PENGS通过周期性的循环打击产生约8V的输出电压。这与没有MWCNT掺杂的PENG相比，这一增加约为16％。此外，在最佳MWCNT wt。％处的短路电流在约5.22 µA处峰值。可以通过0.1μF的储能电容器有效捕获产生的电能，然后将其用于为两个商用红色LED供电。这些发现表明，BATIO3/PDMS/MWCNT复合材料作为无铅压电纳米生成剂具有重要的希望。索引术语 - 柔性压电纳米生成器，机械能，能量收集，钛酸钡（BATIO3），聚二甲基硅氧烷（PDMS），多壁碳纳米管（MWCNTS）。
0.06batio3作为无铅压电陶瓷F
正在开发智能植入电子医疗设备，以提供更连接，个性化和精确的医疗保健。这些植入物中的许多依赖于压电陶瓷来感测，通信，能量自主性和生物刺激，但是具有压电系数最强的压电陶瓷几乎完全基于铅。在本文中，我们评估了无铅替代方案的机电和生物学特征，0.94Bi 0.5 Na 0.5 TIO 3 - 0.06BATIO 3（BNT-6BT）通过两种合成途径制造：常规固态方法（PIC700）和磁带铸造（TC-BNT-6BT-6BT）。BNT-6BT材料表现出柔软的压电特性，D 33压电系数不如常用的PZT（PIC700：116 PC/N; TC-BNT-6BT：121 PC/N; PZT-5A; PZT-5A：400 PC/N）。该材料可以可行，作为软PZT的无铅替代品，其中最高10 dB的中等性能损失是可以忍受的，例如压力感应和脉搏回声测量。没有检测到BNT-6BT的短期有害生物学作用，并且该材料有助于MC3T3-E1鼠前层细胞的增殖。bnt-6bt可能是电活性植入物和可植入电子产品的可行材料，而无需密封。
基于Batio3/Moo3/ag的三元异质结构，用于高效且可重复使用的光催化应用
这项工作表明了通过将铁电batio 3（BTO）整合为底层，半导体MOO 3作为中间层和等离激元银纳米颗粒（Ag nps）作为顶层，将有效的三元异质结构光催化剂制造为底层，半导体MOO 3。Batio 3 /Moo 3 /ag（BMA）异质结构在紫外线batio 3 /ag（BA（BA）和MAO时，在UV -Visible Light Plintination下，若丹明B（RHB）染料的光降解和光催化效率为100％，在60分钟下显示为60分钟。BMA异质结构中的光催化活性增加归因于其增强的界面电场，这是由于BTO -MOO 3和MOO 3 -ag界面的电动双层形成。对BMA异质结构观察到的表面等离子体共振（SPR）峰的较高蓝光清楚地表明，在光照明下，电子向顶部AG NPS层的转移增加了。较高的电阻开关（RS）比，电压最小值的差异增加以及改善的光电流产生，从I – V特性中可以明显看出，这说明了BMA异质结构中增强的电荷载体的产生和分离。在BMA异质结构的Nyquist图中观察到的较小的弧形半径清楚地展示了其增加的界面电荷转移（CT）。还研究了BMA异质结构的CT机制和可重复使用性。
基于BaTiO3多元掺杂提高介电陶瓷铁电材料储能密度及效率的研究
摘要：在环境污染日益严重的情况下，为推动绿色能源的研究，介电陶瓷储能材料正受到广泛研究，其具有充放电循环极快、耐用性高的优点，在新能源汽车、脉冲电源等方面有广阔的用途。但普通介电陶瓷铁电材料储能密度较低，因此，本文以BaTiO 3 (BT)为基础，划分出8个组分，通过传统固相烧结法，将AB位置替换为不同比例的各类元素，以提高其储能密度，提高BT基铁电材料的储能效率。本文研究了掺杂样品的XRD、Raman、铁电、介电、阻抗测试结果，确定了最佳组分。通过Bi3+、Mg2+、Zn2+、Ta5+、Nb5+五种元素掺入制备了(1-x)BT-xBi(Mg1/3Zn1/3Ta1/6Nb1/6)O3系列陶瓷。随着掺杂量x的增加，电滞回线变细，饱和极化强度与剩余极化强度下降，储能密度先上升后下降。x=0.08以后的介电特性呈现平缓的介电峰，说明已经形成了铁电弛豫。最佳组分x=0.12的储能密度和效率分别达到了1.75J/cm3和75%，居里温度约为-20◦C，具有在室温下使用的潜力。
基于石墨烯和独立单晶 BaTiO3 的超薄压电谐振器
5G 滤波器。[1] 特别是，独立薄膜体声波谐振器 (FBAR) 已被广泛用作 5G 频段的首选滤波器技术。FBAR 滤波器由夹在电极之间的压电材料薄膜组成，其呈电容器形状，悬浮在腔体上方。最先进的 FBAR 滤波器的厚度需要减小以满足不断增加的电信通信频率的要求，因为谐振频率与厚度成反比。然而，缩小当前设备几何形状具有挑战性，这不仅是因为制造这种超薄悬浮异质结构的复杂性，还因为多晶陶瓷的压电性能 [2,3] 和击穿电压会降低。[4,5] 此外，实现具有足够高电导率和低质量的纳米厚度均匀电极变得越来越困难。在这里，我们研究了独立的结晶复合氧化物作为替代材料平台，它可以减轻上述一些缺点并提高谐振滤波器的性能。众所周知，单晶比多晶具有更大的电介质击穿电压 [6]，而 BTO 和 PbZr x Ti 1 − x O 3 (PZT) 等材料比常用的 AlN 具有更高的压电系数，因此可以在薄膜形式下处理更高的电压和功率密度。此外，超薄独立形式的单晶复合氧化物具有机械强度 [7]，可承受高达 8% 的大应变，[8–10] 具有足够的柔韧性以允许较大的曲率 [11]，并且已经被证明是可行的纳米机械谐振器。 [12–14] 同时，电极也需要缩小尺寸，以支持 5G 和 6G 应用的高 GHz 频率。在这方面，石墨烯是一种理想的电极材料。石墨烯可将电传导至单原子层，[15] 具有超高迁移率，[16,17] 机械强度高，[18,19] 能够承受大应变 [20]，并且已证明可支持高达 300 GHz 的工作频率。[21] 因此，石墨烯在各种纳米机电系统 (NEMS) 应用中的使用已得到广泛探索。[22–29]
实现 BaTiO3 中的超低压开关
用于计算超越互补金属氧化物半导体的铁电体。双极晶体管和互补金属氧化物半导体 (CMOS) 晶体管的微缩（即减小尺寸或增加总数 1 ）取得了巨大成功，但随着半导体工艺的每一代发展，随着器件接近基本尺寸极限 2 ，微缩变得越来越困难。虽然摩尔微缩定律一直在延续，但工作电压的降低速度要慢得多，因为 Dennard 的微缩方案 3 只持续到 2003 年左右。研究人员目前正在探索其他方法，以继续遵循摩尔定律，使器件具有低工作电压（< 100 mV）和相应的低工作能量（每位 1-10 aJ），同时保持可接受的器件开关延迟（< 0.1 ns）。这推动了一系列替代的、超越 CMOS 的计算途径（例如，基于自旋、极化、应变等的途径）4、5 的研究。铁电体可实现非挥发性和低读/写能量，在存储器（例如铁电随机存取存储器）、逻辑或存储器内逻辑（例如铁电场效应晶体管 (FeFET) 应用 6、7 和负电容场效应晶体管）8、9 中引起了越来越多的关注。尽管引起了人们的关注，但问题在于大多数铁电器件都在高电压 6、7 (> 1 V) 下工作，因此与低功率操作不兼容 5。解决这个问题将标志着向前迈出的重要一步，并可能为铁电材料在超 CMOS 器件的出现中开辟道路。