2020年8月19日
沃里克大学的物理学家在现代炼金术展示中展示了一种金色或另一种高贵金属的触感，可以改变晶体及其内在特性的结构。
Au-Srtio3 Schottky界面的原子模型
沃里克大学的科学家已经找到了一种方法来诱导以前没有能力的晶体中的电效应，例如将运动或热量转化为电力，只需将一块金属添加到其表面上即可。
他们的方法在今天（8月19日）发表的一篇新论文中详细介绍自然并证明效果可能比传统研究的笨重材料更大，这是在传感器，能量转换和移动技术等技术中使用的理想选择。亚博网站下载
该技术的关键是打破晶体结构的对称性。晶体可以由许多不同的原子制成，但是该术语描述了形成对称模式的粒子的有序结构。yabo214
沃里克大学物理学系的共同领导作家马林·亚历克西（Marin Alexe）教授说：“在物理学中，这些材料很无聊。亚博网站下载从功能的观察点来看，对称不是您想要拥有的最伟大的东西。您想以一种新的效果打破对称性。”
晶体可以用作半导体，使电流流过它。通过在水晶表面添加一小块金属，科学家创建了一个称为Schottky交界处的交界处。这会诱导电场进入半导体，从而激发金属下方的半导体结构，打破其对称性并实现以前无法实现的新作用。
研究人员观察到的那些效应包括压电效应，其中运动转化为电能，反之亦然。以及将热量转化为电能的甲状腺效应。这些特性称为界面效应，并限制在金属下方的晶体非常浅的区域。
在沃里克大学（University of Warwick）进行工作的明敏博士（Mingmin Yang）博士已移居日本的瑞肯研究所（Riken Institute），他说：“通常，这些晶体的特性取决于两个因素：晶体所组成的元素的固有特性，以及如何布置这些元素以形成该晶体，我们称之为其对称性。
“我们的研究表明，这些要素的安排方式不仅取决于它们的本性决定，还可以通过外部影响来调节。一旦我们利用这种影响来改变他们的安排，他们就可以表现出以前禁止的属性。”
研究人员使用高贵的金属黄金和铂金来创建其连接，因为它们的热力学功能高，但是铜，银，金，虹膜或铂金也将是不错的选择。对于晶体，使用钛酸标，二氧化钛和硅。这些材料通常都不会显示压电或亚博网站下载高电作用。
一旦材料具有压电或亚博网站下载高电效应，它们就可以在经历力时输出电（对于压电效应）或温度变化（对于pyroelectric效应）。通过检测材料中产生的任何电力，科学家可以证实这些作用的存在。亚博网站下载
观察到的效果赋予了在传感器中使用的巨大潜力，这些技术需要高灵敏度或依赖能量转化的技术。作为压电效应，晶体可以收获能量，也可以作为执行器或换能器起作用。使用pyroelectric效应，它们可以作为传感器或红外成像工作。
此外，这种效果对其进行了高尺度，其高效率将使其非常适合在移动技术中使用。
在团队以前的工作中，他们检查了通过机械手段打破对称性的方式。这项工作研究了使用电场破坏对称性的可能性
亚历克斯教授补充说：“亚博网站下载断裂对称性的材料具有丰富的功能。为了提高这些功能，您通常需要调整材料结构。这需要部署复杂的固态化学，然后进行详细研究。
“现在，您有一条完全不同的路径来调整这些材料以及调整效果的能力，这是我们以前无法做的。亚博网站下载这为这些材料开放了许多其他可能性，我们可能不知道这些材料的何处。”亚博网站下载
- “界面极性对称性诱导的压电和高电效应”将在自然，doi：10.1038/s41586-020-2602-4
- 这项研究获得了工程和物理科学研究委员会的资助，英国研究与创新的一部分以及皇家学会亚博老虎机网登录
来源：https://warwick.ac.uk/