大块头时代就此结束？新型超晶格材料使电容器体积缩小至1/100

分作IEEE Spectrum

写作者：Charles Q. Choi

机器自是编译

编辑：陈萍

学术研究人员想要人图谋铁高压电体线圈适度来得进一步小型化家高压电。

目前，增大家高压电的一个主要障碍是其线圈的规格相对来说较大。不过，过去研究小组们之前整合出最初的时是四面体 (lattice)，似乎会使制造的线圈规格仅为传统线圈的百分之一。

这项学术研究发表在来得来得进一步的《Science Advances》上。

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我们都知道，充高压电以化学范例暂存热量，而线圈则以高压电场范例暂存热量。充高压电举例来说较强比线圈很低的热量密度，因而加载的热量来得多。然而，线圈举例来说比充高压电较强来得大的热辐射，因而充高压电和灯丝速度来得快。

但是，由于线圈的热量密度相对来说极低，因此很难小型化。过去，有一种材质可以化解这个问题，即诬蔑铁高压电体（Antiferroelectric）。就像磁铁一样，这种材质内的高压电荷也分为 N 极和 S 极。

「由诬蔑铁高压电体做成的线圈似乎比传统线圈大得多，这将适度小型化高压电子高压电路，」卢森堡科学技术学术研究院（Luxembourg Institute of Science and Technology，LIST）的材质物理学家 Hugo Aramberri 指出。他也是该学术研究的写作者之一。

Hugo Aramberri

然而，已知的天然诬蔑铁高压电体相对来说较再加。在这项最初学术研究中，Aramberri 及其同事力图设计出类似诬蔑铁高压电体的人造在结构上。该学术研究开始转向铁高压电体（ferroelectric）和顺高压电体（paraelectric）。

然后，该团队构建了由铁高压电钛酸锌 (PbTiO_3) 和顺高压电钛酸锶 (SrTiO_3) 做成的时是四面体。之所以专指时是四面体，是因为钛酸锌和钛酸锶本身排列成四面体在结构上，它们被放置在彼此断断续续的浸润中。

(PbTiO_3)_4/(SrTiO_3)_4 时是四面体的声子不稳定性和基态。

该学术研究力图通过飞行测试材质的不同特征（包括层大小、层稳定性等）来构建它们在气态下的热量加载密度和热量拘押效率。

实验发现，在每厘米 3.5 兆伏特的高压电场下，他们最好的时是四面体每立方厘米可以暂存时是过 110 焦耳热量。在该场强下，这比所有已知的诬蔑铁高压电线圈都要好。

高吞吐量数据的平行坐标图。

Aramberri 指出：「传统线圈的热量加载密度是我们人图谋铁高压电材质的热量加载密度的 1/100，这意味着我们的时是四面体似乎使用制造体积小 100 倍的线圈。」不过，在选择线圈时，除了热量密度正因如此，还必须考虑其他因素，例如热辐射。所有这些都得来得进一步学术研究，才能评估时是四面体使用一些公司的可行性。

Aramberri 还指出：「我们需要检测时是四面体中的含锌量，因为锌的毒性极大限制了技术应用。尽管如此，我们或许该学术研究提供了一个概念证明，人图谋铁高压电体可以由铁高压电体和顺高压电体量身内置。」

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