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李桃老師在Advanced Materials發表綜述文章
2018-10-15 15:43:46

材料的多場耦合效應是指材料對各種物理場的混合效應的反應,包括電場,磁場,機械力場,溫度場,光場,化學場等。在微觀結構尺度上,單個區域也可以引起材料性質的變化。研究材料的多場耦合效應具有重要的科學和應用意義,因為在大多數情況下,各種材料應用于各種物理領域,因此材料的多場耦合效應將在材料上。性能,壽命,使用和制造過程都會產生重大影響。

申博體育網站李濤副教授和新加坡國立大學曾開陽教授最近在著名學術期刊《

Advanced Materials》發表了一篇關于“通過掃描探針顯微鏡技術研究先進材料的局部多場耦合現象”的長篇評論。 。近年來,利用原子力顯微鏡研究微納米尺度材料的多場耦合效應的最新進展。本文首先概述了材料的多場耦合效應,包括力和電耦合,電化學耦合,機械化學耦合,光電耦合,熱電耦合,磁電耦合,電 - 機械 - 化學耦合,光電力耦合等。然后,本綜述簡要總結了掃描探針技術及其在多場耦合表征中的應用,重點是電學,機械,化學相關,光學相關和機電性能的表征。然后,該綜述使用大量實例來說明使用掃描探針技術的功能材料的多場耦合效應,包括壓電鐵電材料,多鐵材料,各種氧化物,能源材料(包括鋰電池材料和有機無機鈣)。鈦礦太陽能電池材料),生物有機材料,高分子材料等。文章最后,筆者期待著這一領域的未來和發展。

該評論得到了整個團隊的大力支持和支持,并得到了新加坡國立大學的大力支持。該評論最近已在網上發布,印刷版于11月出版。

圖1顯示了(i)力 - 電磁耦合; (ii)強制 - 電磁 - 化學場耦合; (iii)強制 - 電磁 - 化學 - 光 - 環境場耦合。

圖2包括(i)通過壓電顯微鏡成像鐵電鐵電材料; (ii)通過電化學應變顯微鏡成像NiO膜; (iii)通過電化學應變顯微鏡成像TiO2膜。

圖3包括(i)壓電顯微鏡在ZnO薄膜上的成像; (ii)在ZnO薄膜上的開爾文掃描探針的表面電位成像; (iii)磁性顯微鏡在ZnO薄膜上的磁疇成像;類似于在ZnO: Cu膜上獲得的鐵電材料的滯后曲線。

圖4包括(i)電化學應變顯微鏡成像對細胞材料的擴散系數成像; (ii)擴散系數與溫度的關系; (iii)電池材料的電導率成像; (iv)電極材料納米顆粒的機械性能隨電壓而變化。

圖5包括生物材料和大分子材料的壓電鐵電響應成像。

原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201803064

編輯:yxh0503
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