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属性反映结构

陶瓷是人类使用的第一种人造材料。自人类文明诞生以来,我们现在称之为陶瓷的多晶非金属材料在我们的生活中占据着非常重要但又不断变化的地位。陶瓷薄膜广泛应用于日常设备中,从照相相机到扬声器、移动电话和绝大多数计算机芯片。
器件小型化对陶瓷科学,特别是对现场陶瓷薄膜提出了新的挑战。这是因为在小范围内集成材料不仅需要对“功能”性质(即介电、压电和热电、离子导电)进行微调,而且还需要对弹性性质进行微调。例如,热膨胀系数相差很小,相邻层间的应力就会很大。在大型结构(桥梁、建筑物、道路)中,这种差异可以通过加入特殊元素(如“伸缩缝”)来缓解。然而,在充其量几百微米的器件中,没有这种“大”溶液的位置,接触的材料相互“适应”。
因此,我们“教”材料表现出非常不寻常的弹性和电学性质。多年来,该小组研究了橡胶类陶瓷,纳米晶铁电颗粒自组织成宏观域和形成非晶极性相。这些项目在很大程度上依赖于结构化学和材料科学的知识,并采用了广泛的微加工、结构和电气表征技术。