UCRの研究チームは、様々な電気的・光学的イノベーションを実現する「量子複合材料」を創製(UCR team creates “quantum composites” for various electrical and optical innovations)

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2023-04-18 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)

UCRの研究チームは、様々な電気的・光学的イノベーションを実現する「量子複合材料」を創製(UCR team creates “quantum composites” for various electrical and optical innovations)
Scanning electron microscopy image of the charge density wave material used in the preparation of the composite (top). And photos of the quantum composites developed at UC Riverside. (Images courtesy of Zahra Barani and Tekwam Geremew)

カリフォルニア大学リバーサイド校の電気工学と材料科学の研究者たちが、新しく作成した材料の実用的な機能を実験室で示し、それが電気、光学、およびコンピュータ技術の広範な進歩につながる可能性があることを示した。
研究チームは、量子複合材料と呼ばれる新しい材料を作成し、独特な電気的反応を示したことを報告した。これらの材料は、従来の量子現象を示す材料と比較して、より広い温度範囲で機能し、電気を貯蔵する能力が大幅に向上しているため、電子、エネルギー貯蔵、光学技術において有用である可能性がある。

<関連情報>

電荷密度波フィラーを用いた量子複合材料 Quantum Composites with Charge-Density-Wave Fillers

Zahra Barani, Tekwam Geremew, Megan Stokey, Nicholas Sesing, Maedeh Taheri, Matthew J. Hilfiker, Fariborz Kargar, Mathias Schubert, Tina T. Salguero, Alexander A. Balandin
Advanced Materials  Published: 22 February 2023
DOI:https://doi.org/10.1002/adma.202209708

Abstract

A unique class of advanced materials—quantum composites based on polymers with fillers composed of a van der Waals quantum material that reveals multiple charge-density-wave quantum condensate phases—is demonstrated. Materials that exhibit quantum phenomena are typically crystalline, pure, and have few defects because disorder destroys the coherence of the electrons and phonons, leading to collapse of the quantum states. The macroscopic charge-density-wave phases of filler particles after multiple composite processing steps are successfully preserved in this work. The prepared composites display strong charge-density-wave phenomena even above room temperature. The dielectric constant experiences more than two orders of magnitude enhancement while the material maintains its electrically insulating properties, opening a venue for advanced applications in energy storage and electronics. The results present a conceptually different approach for engineering the properties of materials, extending the application domain for van der Waals materials.

1700応用理学一般
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