选自IEEE Spectrum
(资料图)
作者:Charles Q. Choi
机器之心编译
编辑:陈萍
研究人员希望人造反铁电体电容器有助于进一步小型化电子产品。
目前,缩小电子产品的一个主要障碍是其电容器的尺寸相对较大。不过,现在科学家们已经开发出新的超晶格 (Superlattice),可能会使制造的电容器尺寸仅为传统电容器的百分之一。
这项研究发表在近期的《Science Advances》上。
论文地址:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn4880
我们都知道,电池以化学形式储存能量,而电容器则以电场形式储存能量。电池通常具有比电容器更高的能量密度,因而存储的能量更多。然而,电容器通常比电池具有更大的功率密度,因而充电和放电速度更快。
但是,由于电容器的能量密度相对较低,因此很难小型化。现在,有一种材料可以解决这个问题,即反铁电体(Antiferroelectric)。就像磁铁一样,这种材料内的电荷也分为 N 极和 S 极。
「由反铁电体制成的电容器可能比传统电容器小得多,这将有助于小型化电子电路,」卢森堡科学技术研究所(Luxembourg Institute of Science and Technology,LIST)的材料物理学家 Hugo Aramberri 表示。他也是该研究的作者之一。
Hugo Aramberri
然而,已知的天然反铁电体相对较少。在这项新研究中,Aramberri 及其同事试图设计出类似反铁电体的人造结构。该研究开始转向铁电体(ferroelectric)和顺电体(paraelectric)。