2021年5月31日
电陶瓷，包括电容器，是电子设备的关键部件。但是对这些电陶瓷晶体结构的任何破坏都会改变它们的特殊性质。
马里昂Höfling在成功的机械变形后检测单晶。图片来源:达姆施塔特理工大学。
因此，例如，化学技术可用于用其他原子替换在晶格中的单独原子。通过代替整个系列原子而不是单个原子，可以创造稳定的形状。
这是第一次，在国际研究团队的指导下Technische大学达姆施塔特（Tu Darmstadt）通过机械印刷材料原子来成功地向铁电陶瓷引入了脱位 - 这是迄今为止仅应用于金属的过程。最新结果已在领先期刊上发表亚博老虎机网登录．
全球电陶瓷市场每年约250亿欧元。在大多数情况下，这些微小的部件在日常生活中甚至不会被察觉到。仅一部智能手机就有600个电容器，其中每年生产3万亿，也就是3000亿个。
多种电陶瓷操作的方式不依赖于通过材料的电流流动，而是基于跨越原子直径的级分的电荷的微小脱位。
在全球范围内，大约四分之一制造的电陶瓷将这种极化与材料的延伸联系起来。因此，这种材料可以改变到原子直径的精度，只有这样，才有可能构建更小的微型机器人和计算机组件。
取代原子中的原子系列
改善陶瓷的特点、化学干预措施可以用来替代常规形状的晶格中单个原子与他人(捐赠)有点像独奏多特蒙德球迷坐在黑色以及黄色球衣在电影院挤满了拜仁慕尼黑球迷身穿红色上衣。
但是，在有独特的需求的情况下，如较高的电压或温度，禀赋的原子会失去其位置（风扇将被围绕），很大程度上是陶瓷功能的缺点。
在陶瓷晶格中，独立原子的安装对于复杂的需要是不够稳定的;然而，整个原子系列(位移)的安装是相当强大的。以足球为例，这可能与拜仁球迷中有一排多鲍西亚球迷有关。
来自德马施特的三个工作团队的材料科学家正在与瑞士，美国和荷兰的其他研究团队合作，调查这些流离失所。
新原子，新属性
化学方法不再足以进行计划的位移．
JürgenRödel，非金属无机材料研究组教授和负责人，涂达姆施塔特亚博网站下载
相反，调查人员成功地机械地实现了位移。该团队采用了一个过程，其中陶瓷在调节温度和压力条件下机械地变形，因此，位移可以在陶瓷中印刷。在金属的情况下，这种方法是微不足道的，但迄今为止，由于它们的极端硬度，它主要被认为是不可能的陶瓷。
除此之外，陶瓷表面非常脆，可以容易地打破。因此，为了解决这些障碍，研究人员在以前估计的优化取向的单个晶体中在1150℃下进行机械压印。
这种技术现在使最近被占用的原子排列的众多有序场。这种系列调节局部极化 - 即负载位错 - 在材料中。由于印迹系列明显限制极化，即使在极高的操作条件下也保持其结构。
在电陶瓷的操作过程中，材料目前由系列(位移)划定的区域承担特定的电荷转移;继续以足球为例，就好像拜仁球迷要侧身或向前倾。由于材料的区域即使在高条件下也不会改变，能量不会因内摩擦而改变，材料的行为继续保持稳定。
现在，这些材料有助于亚博网站下载确保可靠的性能，即使在提高温度和增加能源使用。该团队还在处理通过许多机械压印选项提供置换所需的成本降低问题。
期刊参考：
Höfling，M.，等．(2021)利用机械位错压印控制块状铁电体的极化。亚博老虎机网登录．doi.org/10.1126/亚博老虎机网登录science.abe3810．
来源:https://www.tu-darmstadt.de/