Dielectric and energy-storage properties of Ba0.85Ca0.15Zr0.10Ti0.90O3 ceramics with BaO-Na2O-Nb2O5-WO3-P2O5 glass addition
本文通过固相法制备BNNWP玻璃改性BCZT陶瓷，研究其相结构、晶粒尺寸及储能性能，发现BCZT4在135 kV/cm下可恢复能量密度达0.52 J/cm3、效率62.4%。
2024-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Bipolar electrocaloric effect in Pb1-xGdx(Mg1+x/3Nb2-x/3)O3 ceramic: relaxor with super-dipolar glass state
电热（EC）效应计算Gd取代PMN（x = 0至0.1）弛豫温度依赖的热容和极化测量，使用热力学麦克斯韦方程。极化随温度的变化揭示了玻璃化转变温度附近的异常行为，这是在附近的交叉从积极到消极的EC效应，这是解释唤起的临界减速的极性纳米域的动力学超偶极玻璃态冷却后。最大负EC系数随x从164 K时的0.4 K-mm/kV下降到0.1 K-mm/kV。
2018-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Properties of LiMnBO3 glasses and nanostructured glass-ceramics
多晶LiMnBO 3是一种很有前途的锂离子电池正极材料。在这项工作中，我们研究了具有相同化学成分的玻璃和纳米微晶材料的热，结构和电学性质。原始玻璃通过标准熔融淬火方法获得。SEM和7 Li固态NMR表明，它包含两个不同的玻璃相的混合物。结果表明，玻璃的电导率主要是由离子的。初始玻璃的直流电导率估计在室温下为10-18 S.cm-1的量级。玻璃的热纳米化产生含有MnBO 3和LiMnBO 3相的纳米结构玻璃-陶瓷。与室温下的起始材料相比，该玻璃陶瓷的电导率增加了6个数量级。与文献中报道的其他含锰和硼酸盐的玻璃相比，纳米结构玻璃陶瓷的电导率高于先前报道的玻璃材料的电导率。这种改进的导电性源于沿着晶界的促进的电子输运。
2019-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Laser Induced Periodic Surface Crystalline Patterns on SrO-0.5Li2O-4.5B2O3 and BaO-0.5Na2O-4.5B2O3 Glasses and Optical Second Harmonic Generation
采用传统的熔淬技术制备了SrO-0.5Li2O-4.5B2O3（SLBO）和BaO-0.5Na2O-4.5B2O3（BNBO）透明玻璃。通过X射线粉末衍射（XRD）和差热分析（DTA）研究分别证实了淬火态样品的非晶和玻璃态特征。通过在略高于其各自的玻璃化转变温度的温度下热处理淬火玻璃，获得光学透明的SLBO和BNBO玻璃纳米/微晶复合材料。在波长为1064 nm的红外激光照射下，玻璃纳米/微晶复合材料呈现出透射模式的二次谐波信号。有趣的是，二次谐波被发现经历光学衍射，并归因于与0.5-2μm周期性相关的自组织微晶图案的存在。
2010-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced ionic conductivity through crystallization of glass-Li$_3$PS$_4$ by machine learning molecular dynamics simulations
该研究利用基于第一性原理的机器学习原子间势开展分子动力学模拟，揭示玻璃态Li$_3$PS$_4$结晶后离子电导率提升源于结晶度升高降低Li扩散势垒，且渗流传导起关键作用，为玻璃陶瓷电解质应用提供参考。
2023-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Structural characterization of Nd-doped calcium aluminosilicate glasses designed for the preparation of zirconolite (CaZrTi2O7) -based glass-ceramic
本工作涉及属于SiO_2-Al_2O_3-CaO-ZrO_2-TiO_2-Nd_2 O_3系统的玻璃，其在成核+晶体生长热处理后导致其本体中的锆英石结晶，并且可以找到作为核废物形式的应用。对玻璃结晶过程的理解意味着对其结构的研究。Ti，Zr（成核剂）和Nd周围的环境，其特征在于各种Nd 2 O3负载。电子自旋共振研究少量的Ti 3+发生在玻璃中，能够确定两种类型的网站钛。EXAFS表明，Zr占据了一个相当明确的6-7倍的位置与氧在2.20 ℃，第二邻居，可以对应于Ca/Ti和Zr约3.5 ℃。这种短程有序与锆英石有一些相似之处，这可能使玻璃更容易成为锆英石的核。用光学光谱、ESR和EXAFS等方法对Nd环境进行了探测。结果表明，钕周围的环境是非常受限制的玻璃网络和显着不同的锆英石。Nd在2.53 nm处与玻璃中的氧原子占据了高度畸变的8-9倍配位位。EXAFS在Nd附近没有明确的第二近邻，但Nd的光学荧光衰减研究表明Nd离子之间存在强相互作用。
2011-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Time-dependent nucleation rate measurements in BaO.2SiO2 and 5BaO.8SiO2 glasses
采用两步热处理方法测量了BaO.2SiO2和5BaO.8SiO2玻璃中稳态晶核形成速率和诱导时间随温度的变化。对于这两种玻璃，最大成核速率的温度和显着的成核温度范围同意与以前的估计从差热分析研究。用一种新的迭代方法对数据进行了分析，得到了界面自由能和团簇形成的临界功随温度的变化关系。对于温度低于稳态成核速率是最大值的温度，团簇形成的临界功强烈偏离成核的经典理论的预期。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Dipole glass and mixed ferroglass phase in SrTiO3 ceramics doped with manganese
最近揭示了具有用Mn 2+取代Sr 2+的偏离中心离子SrTiO 3的新的初期铁电体（Tkach et.等人PRB 73，104113（2006）。实验研究了Sr 1-xMnxTiO 3的性质，即不同浓度下介电常数与温度、频率和外电场的关系，证明了杂质引起的相变。然而，由于缺乏对这些结果的理论分析，迄今为止，它们的本质还没有被发现。本文从理论上分析了Mn ~（2+）浓度对介电常数最大值温度的影响，Mn ~（2+）浓度对剩余极化强度的影响，Mn ~（2+）浓度对介电常数频率和温度的影响，以及Mn ~（2+）浓度对介电常数频率和温度的影响。结果表明，当x小于0.03，x在0.15 ~ 0.03之间时，Sr_（1-x）Mn_xTiO_3体系分别处于偶极玻璃态和混合铁玻璃相。
2006-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscopic Study of the Ion Dynamics in a LiAlSiO$_4$ Glass Ceramic by means of Electrostatic Force Spectroscopy
我们使用时域静电力谱（TD-EFS）的动态特性的移动离子在部分结晶的LiAlSiO $_4$玻璃陶瓷，我们比较的TD-EFS测量的结果，宏观电导率测量。虽然宏观电导率谱是由一个单一的动态过程与0.72 eV的活化能，TD-EFS测量提供了有关两个不同的弛豫过程具有不同的活化能的信息。我们的研究结果表明，较快的过程是由于在玻璃相和玻璃-晶体界面的离子运动，而较慢的过程是由离子运动在微晶。快速和慢速过程的空间变化的电弛豫强度提供了关于玻璃陶瓷的纳米和介观结构的信息。
2004-12-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Photonic glass-ceramics: consolidated outcomes and prospects
透明玻璃陶瓷是纳米复合材料，在光子学中具有重要的特性。这类双相材料是由镶嵌在玻璃基体中的纳米晶构成的，晶相和非晶相各自的组成和体积分数决定了玻璃陶瓷的性能。在这些属性中，透明度是至关重要的，特别是当考虑限制结构时，例如介质光波导和光纤，并且致力于该主题的论文数量不断增加。另一个重要的点是纳米晶体的作用时，激活的发光物种，稀土离子，和他们的玻璃陶瓷的光谱性能的影响。稀土离子周围结晶环境的存在允许高吸收和发射截面，由于较低的声子截止能量而减少非辐射弛豫，以及通过控制稀土离子分配来定制离子-离子相互作用。这最后一点是至关重要的，仍然是深入实验和理论研究的对象。玻璃基质的组成也影响位于纳米颗粒中的稀土离子的性质。此外，某些纳米晶还可以作为稀土敏化剂。玻璃陶瓷光子系统，特别是波导的制造，评估和应用，值得适当的讨论，这是本文的目的，集中在发光玻璃陶瓷。在这项工作中，一个简短的历史回顾，综合成果和最近的进展，在这一重要的科学和技术领域将提出，并将概述一些观点。
2015-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
AI-Aided Mapping of the Structure-Composition-Conductivity Relationships of Glass-Ceramic Lithium Thiophosphate Electrolytes
具有组成（Li $_2$ S）$_x$（P $_2$ S $_5$）$_{1-x}$的硫代磷酸锂（LPS）是用于固态电池（SSB）的最有前途的电解质材料之一，这是由于它们在室温下的超离子导电性（$>10^{-3}$ S cm $^{-1}$）、软机械性能和低晶界电阻。先前已经报道了几种具有不同组成和良好Li导电性的玻璃陶瓷（gc）LPS，但是由于在实验或模拟中表征非晶相的挑战，组成、原子结构、稳定性和Li导电性之间的关系仍然不清楚。在这里，我们映射LPS相图相结合的第一性原理和人工智能（AI）的方法，集成密度泛函理论，人工神经网络的潜力，遗传算法采样，从头算分子动力学模拟。通过一个无监督的结构相似性分析，玻璃/陶瓷相与已知的LPS晶体结构中的局部结构图案，显示出最有利的锂环境随组合物而变化。基于LPS相图中发现的趋势，我们提出了一种候选固态电解质组合物，（Li $_{2}$ S）$_{x}$（P $_{2}$ S $_{5}$）$_{1-x}$（$x\sim{}0.725$），其在我们的模拟中表现出高离子电导率（$>10^{-2}$ S cm $^{-1}$），从而证明了具有增强的电导率和稳定性的非晶或玻璃态/陶瓷固体电解质的一般设计策略。
2022-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of Sr0.61Ba0.39Nb2O6-δ ceramics annealed in different oxygen-reduction conditions
在323 ~ 1073 K温度范围内研究了不同还原条件下Sr0.61Ba0.39Nb2O6陶瓷的热电性能。样品的电输运行为从低温到高温分别由热激活极化子跳跃、费米玻璃行为和Anderson定域行为主导。晶格热导率在高温下呈现平台，表明类似玻璃的导热行为。热电功率因数和热导率均随氧还原程度的增加而增加。考虑到这两个因素，氧还原仍然可以有助于提高热电优值。最高的ZT值（~0.19在1073 K）在最重的氧还原样品中获得。
2014-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Effect of temperature and excitation power on down-conversion process in Tb3+/Yb3+-activated silica-hafnia glass-ceramic films
National School of Applied Sciences of Tangier, Abdelmalek Essaadi University（丹吉尔应用科学学院，阿卜杜勒马利克·萨阿迪大学）；University of Alcala（阿尔卡拉大学）；IFN-CNR CSMFO Lab and FBK Photonics Unit（IFN-CNR CSMFO实验室和FBK光子单元）
研究Tb³+/Yb³+激活的硅-氧化铪玻璃陶瓷薄膜中温度和激发功率对下行转换过程的影响，探讨能量转移机制及发光特性。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Investigation of the effect of Au2O3 dopant on elastic properties of PbO-B2O3-SeO2: Er2O3 glass ceramics by ultrasonic techniques
采用超声声速法研究了Au_2O_3掺杂PbO-B_2 O_3-SeO_2：Er_2O_3（PBSE）微晶玻璃的弹性系数随Au_2O_3含量的变化规律。弹性系数和显微硬度随Au 2 O3含量的增加呈下降趋势。这种减少是由于浓度增加的金金属颗粒和[SeO 3]2-基团，作为改性剂和诱导这些样品中的缺陷。观察到所获得的结果与从光谱研究得出的结论一致，所述光谱研究包括X射线光电子能谱学（XPS）、红外（IR）、光致发光（PL）和正电子湮没（PAL）光谱研究。总之，这些研究表明，尽管金金属颗粒的存在对于实现优异的发光和电性能是优选的，但是这种颗粒的存在导致这些玻璃陶瓷的弹性系数和显微硬度降低。然而，当Au 2 O3的浓度增加超过0.075摩尔%时，我们观察到弹性系数和显微硬度略有增加。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Pressure-driven homogenization of lithium disilicate glasses
针对二硅酸锂玻璃相分离的原子机制及压力依赖性不明确的问题，结合实验与分子动力学模拟研究压力制备的该类玻璃异质性，发现冷却压力升高可降低异质性，30GPa下几乎消失，为可控结晶玻璃陶瓷制备提供指导。
2023-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Tantalum electrodeposition using a nanoporous anodic alumina template and a nanostructured gold/nickel-chromium glass-ceramic substrate
本研究在离子液体中通过阳极氧化铝模板和金基板实现钽电沉积，形成纳米结构钽与纳米多孔金，适用于高性能电子器件。
2024-10-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effect of TeO2 addition on the dielectric properties of CaCu3Ti4O12 ceramics derived from the oxalate precursor route
钙钛矿结构的CaCu3Ti4O12（CCTO）陶瓷由于其巨大的介电常数而受到广泛关注。但是，它在室温下具有高tan δ（在1kHz时为0.1），需要将其最小化到实际应用的水平。因此，TeO2这是一个很好的玻璃形成者已被故意添加到CCTO纳米陶瓷（来自草酸盐前体路线），以探索降低介电损耗，同时保持高介电常数的可能性。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、阻抗分析仪等测试手段对纯CTO和添加TeO2的陶瓷的结构、形貌和介电性能进行了研究。对于2.0wt%TeO2添加陶瓷，有一个显着的差异，在微观结构特征相比，纯的CTO陶瓷。该样品表现出高达7387@10KHz的介电常数值和0.037@10kHz的低介电损耗值，这可以用于高频电容器应用。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Thermal properties of Ba3Ti3B2O12 glasses
采用传统的熔淬工艺制备了3BaO-3 TiO 2-B2 O3（BTBO）系统透明玻璃。差热分析（DTA）技术证实了淬火态样品为玻璃态。使用非等温DTA实验的热参数进行了评估。Kauzmann温度被认为是759 K的基础上的加热速率依赖的玻璃化转变和结晶温度。提出了这些玻璃和微晶玻璃的粘度随温度变化的理论关系式。
2010-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Role of charge compensation mechanism on phase formation, dielectric and ferroelectric properties in aliovalent Gd3+ ion modified PbMg1/3Nb2/3O3 ceramics
相、微结构、介电和铁电性质的研究表明，由于Gd ~（3+）离子在Pb ~（2+）位上的替代而产生的电荷不平衡，应该通过改变B位阳离子比例来补偿，而不是通过产生A位或B位空位来补偿。随着元素映射的微观结构分析表现出偏析的氧化镁（MgO）和钆铌酸盐（GdNbO 4）相，观察到保持不变的电荷补偿机制。拟合频率依赖的介电常数最大温度Tm（emax温度）和由emax（T）计算的Mydosh参数K清楚地揭示了当通过产生B位空位或改变B位阳离子比例来补偿电荷不平衡时，Gd 3+离子取代的PMN中导致超偶极玻璃态的极性纳米区（PNR）动力学的临界减慢。第二（烧绿石）相的沉淀导致Gd 3 +-离子取代PMN的电荷不平衡时，通过创建A-位空位，这导致减少PNR之间的相互作用和规避超偶极玻璃状态。
2018-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Structure and dielectric dispersion in cubic-like 0.5K0.5Na0.5NbO3- 0.5Na0.5Bi0.5TiO3 ceramic
本文用同步辐射X射线衍射（SD）、选区电子衍射（SAED）、中子衍射（ND）和介电温变特性研究了无铅压电陶瓷0.5K_（0.5）Na_（0.5）NbO_3 - 0.5Na_（0.5）Bi_（0.5）TiO_3（KNN-50）BNT中类介电态的性质。KNN-50 BNT的SD图呈现出具有伪立方对称性的纯钙钛矿结构。然而，通过SAED观察到超晶格反射，并且在ND图案中完全由具有P4 bm空间群的四重对称性指示。将KNN-50 BNT的弛豫行为与Pb基和Ba基弛豫剂进行了比较，并在Vogel-Fulcher定律和新玻璃模型的框架下进行了讨论。其中KNN-50 BNT陶瓷表现出最强的介电色散。
2015-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Optical, magneto-optical properties and fiber-drawing ability of tellurite glasses in the TeO2-ZnO-BaO ternary system
Charles University（查理大学）；HiLASE Centre, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 HiLASE 中心）；University of Pardubice（帕尔杜比采大学）；ICB Laboratoire Interdisciplinaire Carnot Bourgogne, UMR 6303 CNRS-Université de Bourgogne Franche Comte（勃艮第-弗朗什孔泰大学 CNRS 6303 ICB 跨学科卡诺实验室）；Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院有机化学与生物化学研究所）；Center of Materials and Nanotechnologies, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice（帕尔杜比采大学化学技术学院材料纳米技术中心）；Institute of Applied Physics and Mathematics, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice（帕尔杜比采大学化学技术学院应用物理与数学研究所）
本研究表征了TeO2-ZnO-BaO碲酸盐玻璃的光学与磁光性质，发现ZnO替代BaO可提升折射率和Verdet常数，并成功展示了其光纤拉制能力。
2023-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Improved oxidation resistance of high emissivity coatings on fibrous ceramic for reusable space system
为开发可重复使用航天系统用纤维陶瓷基高发射率涂层，采用浆料浸渍和高温快速烧结法在纤维状ZrO 2基体上制备了WSi 2-MoSi 2-Si-SiB 6-硼硅酸盐玻璃涂层。在1773 K下氧化50 h后，WSi 2和MoSi 2含量分别为50%和50%的涂层在1.27 ~ 1.73 μ m波长范围内的质量损失仅为10.06 mg/cm 2，发射率降低4.0%，具有最佳的热稳定性。结合WSi 2和MoSi 2的双相金属硅化物涂层的优点包括改善与基底的热相容性和增强的玻璃介导的自修复能力。
2021-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Enhancing Ionic Conductivity of ceramic Na3Zr2Si2PO12 via NaI Substitution
本文通过固态反应制备Na3Zr2Si2PO12-NaI复合材料，发现4% NaI取代可使200°C下离子电导率提升一个数量级，并揭示Na-Si-P-O-I相互作用导致玻璃相形成。
2024-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric and Magnetic Properties of (Bi1-xLaxFeO3)0.5(PbTiO3)0.5 Ceramics Prepared from Mechanically Synthesized Powders
采用机械合成法制备了（Bi 1-xLaxFeO 3）0.5（PbTiO 3）0.5多铁性陶瓷。XRD研究表明，样品为四方晶系，四方性随La含量的增加而降低。发现化合物的介电响应包含三个异常：1）由于晶格无序（低于300 K）而产生的类弛豫行为; 2）由于氧空位的存在，介电常数在~400 K处达到最大值; 3）475 K以上的晶界效应。对于x=0.5的化合物，在~500 K处观察到居里点。在准同型边界附近的组分：（Bi 0.8La 0.2FeO 3）0.5（PbTiO 3）0.5具有最高的剩余磁化强度。（Bi_（1-x）La_xFe_（3））_（0.5）（PbTiO_（3））_（0.5）化合物的不可逆磁性可以用La或Pb离子对Bi位的随机取代引起的无序自旋玻璃行为来解释。磁化强度约250 K的一个尖锐的步骤是由A-现场失真与倾斜的FeO 6八面体导致修改的Fe-O-Fe的角度和磁性Fe 3+的时刻之间的反铁磁耦合。
2013-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Glassy Domain Wall Matter in KH2PO4 Crystal: Field-Induced Transition
研究了磷酸二氢钾（KH_2 PO_4）晶体在0- 500 V直流偏置电场下畴壁的介电响应。激活的DW贡献在Tf（ω，V）处开始冻结，比铁电TC低约27 K;时间尺度τf（T，V）表现出Vogel-Fulcher（VFT）发散。TC（V）、DW-Tg（V）、VFT-T0（V）、势垒能Ua（V）和DW玻璃脆性m（V）的明显不同的低场和高场行为表明场诱导的畴壁物质从随机钉扎/玻璃相到聚集/玻璃陶瓷相的转变。在高直流偏置下观察到的场滞后（极化>未极化）表明共存的未聚集的DW相，在场冷却期间淬火。我们构建了一个典型的T-E相图描绘的域壁物质的复杂的玻璃状图案。
2014-09-20 cond-mat.mtrl-sci
TeO2-BaO-Bi2O3 tellurite optical glasses II. -- Linear and non-linear optical and magneto-optical properties
Charles University（查理大学）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；University of Pardubice（帕尔迪比采大学）；Nagaoka University of Technology（长冈技术科学大学）
本研究制备了TeO2-BaO-Bi2O3碲酸盐玻璃，系统表征了其线性和非线性光学及磁光性质，发现Bi2O3对性能提升影响显著，并通过回归分析验证了成分-折射率关系，为可见至中红外光学器件设计提供了材料基础。
2025-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.app-ph
A Critical Insight into Pretransitional Behavior and Dielectric Tunability of Relaxor Ceramics
本文探讨了弛豫陶瓷独特性质与临界及玻璃转变物理的联系，提出预转变涨落与局部电场导致伪旋节线行为，重新定义Burns温度和PNRs，并结合200K范围的介电实验与弛豫分析，揭示了指数标度偏好与Griffith相行为。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Ultrastable Metallic Glass Nanoparticles with Size-Dependent Mechanical Properties
金属玻璃的原子结构与强度和延展性等性能密切相关。在这里，两种不同尺寸的Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在准流体静力高压条件下压缩，以了解应力下的结构变化。使用原位高压X射线衍射（XRD）跟踪纳米颗粒的结构变化。由XRD产生的环境压力对分布函数表明，较小尺寸的纳米颗粒具有更紧密的非晶结构，配位数更低。XRD表明，非晶结构是稳定的，达到最大压力。发现较小和较大尺寸的纳米颗粒的体积模量分别为208 GPa和178 GPa。这种尺寸依赖的高压行为与纳米颗粒之间的组成差异有关。这些结果表明，Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在压力下是高度稳定的，这使得它们能够用作金属或陶瓷基复合材料中的夹杂物。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Oxyfluoride glasses obtained through incorporation of CaF$_2$ into photovoltaic cover glass melts
Laboratoire CEMHTI, UPR 3079-CNRS（CEMHTI实验室，UPR 3079-CNRS）
本文提出以报废光伏盖板玻璃为主要原料，通过掺入CaF$_2$和增加Na$_2$CO$_3$在约1200°C低温下制备氟氧化物玻璃及玻璃陶瓷，兼具高透明度和热稳定性，从而降低玻璃行业的环境影响。
2025-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Ceramic Materials: From Atomic Bonding and Processing to Microstructure, Functional Properties, and Biomedical Applications
Polytechnic University of Puerto Rico（波多黎各理工学院）
本综述围绕陶瓷材料的制备—微观结构—性能—表现关系，考察其特性、生物医用类型、新兴主题，指出脆性断裂等挑战，提出需整合多技术推动未来进展。
2026-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Electromechanical Hysteresis in Phase Change Material Sb2S3
Lehigh University（理海大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
研究Sb2S3玻璃陶瓷的压电响应力显微镜实验，发现其迟滞行为源于非压电贡献，揭示了晶态与非晶态Sb2S3的电学差异。
2026-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Broadband dielectric spectroscopy of Ba(Zr,Ti)O3: dynamics of relaxors and diffuse ferroelectrics
对xBaZrO_3-（1-x）BaTiO_3进行了从Hz到红外（IR）的宽带介电谱研究（BZT-x，x = 0.6，0.7，0.8）固溶体陶瓷，并与最近发表的x = 0，0.2，0.4，1陶瓷的类似研究进行了比较（Phys.Rev.B86，014106（2012））。而复杂的红外光谱没有明显的模式软化归因于Last-Slater横向光学（TO）声子本征矢量混合和可能的双模混晶行为。完整光谱范围的拟合需要所有样本在100 GHz范围内放松。低于1 GHz的另一个弛豫出现，这是热激活的，并服从相同的阿克里乌斯行为的所有弛豫BZT样品。经常报道的Vogel-Fulcher行为BZT弛豫显示是一个伪像的评价从介电常数或损耗与温度的依赖性，而不是它的评价从损耗与频率的最大值。弛豫被分配到本地跳跃的偏离中心的Ti 4+离子在冻结的BTO团簇，其尺寸相当小，不能在冷却时增长。因此，BZT被认为是偶极玻璃而不是弛豫铁电体。
2013-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Deep Learning Aided Rational Design of Oxide Glasses
尽管氧化物玻璃的广泛使用已经有几千年的历史，但这些材料中的成分-性质关系仍然知之甚少。虽然经验和基于物理的模型已被用于预测性质，但这些仍然限于少数选择的组合物或一系列玻璃。设计新的玻璃需要事先了解玻璃的组成如何决定其性能，如刚度，密度或加工性能。因此，由于缺乏通用的组成性质模型，用于目标应用的玻璃的加速设计仍然受到阻碍。在这里，我们使用深度学习，提出了一种合理设计氧化物玻璃的方法。利用包含多达37种氧化物成分和超过100，000种玻璃成分的大型玻璃数据集，我们开发了高保真深度神经网络，用于预测能够设计玻璃的八种属性，即密度，杨氏模量，剪切模量，硬度，玻璃化转变温度，热膨胀系数，液相线温度和折射率。这些模型是迄今为止开发的最广泛的模型，因为它们涵盖了整个人造玻璃成分范围。我们证明，在这里开发的模型表现出良好的可预测性，确保与实验观察密切一致。利用这些模型，我们开发了一系列新的设计图表，称为玻璃选择图表。这些图表通过识别同时满足两种或更多种组成和性能约束的独特组成，能够为目标应用合理设计功能玻璃。本文提出的通用设计方法可以催化机器学习辅助材料设计和发现，用于包括金属，陶瓷和蛋白质在内的一大类材料。
2019-12-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Non-equilibrium dynamics in amorphous Si3B3N7
我们提出了一个现实的模型的高温陶瓷a-Si 3B 3 N7的能量景观的动力学的数值研究。低于一个临界温度Tc = 2000 K，系统不再处于平衡状态，我们预测，该材料在此温度范围内，在高压下的玻璃化转变。分析两次能量关联函数显示了该系统中的老化，这与能量景观的几何性质有关。
2002-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effects of carbon nanotubes on grain boundary sliding in zirconia polycrystals
氧化锆多晶材料在高温下会发生热激活晶界滑移，导致塑性甚至超塑性形变，从而导致力学性能急剧下降。由于GB滑动是材料中能量耗散的来源，机械损耗测量非常适合于研究这种机制。他们揭示，在一般情况下，机械损耗峰值，这演变成一个指数增加在较高的温度。当多晶陶瓷中存在晶间玻璃膜或/和非晶口袋时，机械损耗整体较高，蠕变速率也较高。在这里，我们表明，在氧化锆中引入碳纳米管，特别是，大大减少GB滑动，从而在高温下的机械损失。通过高分辨率透射电子显微镜在晶界处观察到纳米管，并且纳米管与通过边界的超塑性流动的减少有关，这应该提高材料的抗蠕变性。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic studies on phosphate-modified silicon oxycarbide-based amorphous materials
本文利用FTIR、Raman、XRD和MAS-NMR研究磷酸盐及Al/B共掺杂聚合物衍生SiOC非晶陶瓷的结构，证明其可形成稳定单元并保持Si—C网络，服务于生物活性涂层应用。
2023-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Modulation of Charge Transport at Grain Boundaries in SrTiO3: Toward a High Thermoelectric Power Factor at Room Temperature
为了在低温下实现高性能，具有热激活电导率的热电材料中的晶界性质的调制是至关重要的。在这项工作中，我们直接表明，在钙钛矿SrTiO 3中的晶界处的势垒的调制改变了块体材料的电导率的低温依赖性。通过在增加强度的还原环境中烧结样品，我们生产了La0.08Sr0.9TiO3（LSTO）陶瓷，逐渐改变其导电行为从热激活单晶样，只有微小的变化塞贝克系数。Kelvin探针力显微镜的表面电位成像发现，在更还原的环境中处理过的LSTO样品中，晶界处的势垒较低。一个理论模型，使用带偏移在晶界上表示的势垒同意与测量的电导率的晶界电位依赖性。目前的工作表明，在330 K的电导率（从85到1287 S cm-1）和功率因数（从143到1745 μW m-1 K-2）的数量级的提高，通过这种调制的电荷传输在晶界。这种显着减少晶界上的电荷传输SrTiO 3的影响提供了一个机会，以实现最终的“声子玻璃电子晶体”通过适当的实验设计和加工。
2021-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of SmB$_6$ thin films prepared by pulsed laser deposition from a stoichiometric SmB$_6$ target
六硼化钐中可能存在的拓扑保护表面已经产生了强烈的需要进行调查，允许区分来自表面状态的属性和那些起源于（剩余）散装。SmB6薄膜的研究代表了一种有利的方法，允许定义良好的体积变化，不受表面状态。此外，薄膜对于潜在的技术应用是高度期望的。然而，SmB 6薄膜的生长伴随着技术问题，其通常与维持钐和硼的正确化学计量有关。在这里，我们提出了一个单一的化学计量的SmB6靶脉冲激光沉积（PLD）的SmB6薄膜合成的可行性研究。用卢瑟福背散射光谱仪（RBS）证实，我们成功地在薄膜中获得了与靶中相同的钐硼比。当衬底在沉积过程中保持在600 $^\circ$ C的温度下时，在MgO、蓝宝石和玻璃陶瓷衬底上成功沉积了揭示（结晶）SmB 6特征电学性质的薄膜。进行电阻的研究表明，批量性能的薄膜只有轻微的基板的影响。我们的研究结果表明，PLD是一个合适的方法，为复杂的和密集的研究SmB6和类似的系统。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Different dielectric, magnetic, and magnetodielectric mechanisms in M-type BaFe12O19 hexaferrite regulated by doping Ga3+ and In3+ cations
School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University（陕西师范大学物理与信息技术学院）
研究通过固态反应法制备的BaFe12-xMexO19陶瓷的磁、介电和磁电性能。Ga3+、In3+取代不同位置Fe3+致不同特性，分析各样本在不同温度下相关性能及机制。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of 3D Printing Methods and Materials for Electrochemical Energy Storage
增材制造已经彻底改变了直接从设计开始的材料构建，允许在复杂的3D设计中使用多种材料进行高分辨率快速原型制作。3D打印已经实现了高强度的损伤容限结构，生物打印的人造器官和组织，超轻金属，医学，教育，假肢，建筑，消费电子产品，并作为工程师和爱好者的原型工具。近年来，3D打印已成为电池和超级电容器的复杂电极和材料组装方法的有用工具。该领域最初是从基于挤出的方法（如熔融沉积成型）发展而来，并发展到复杂复合材料的光聚合印刷，而超级电容器技术对溶剂不太敏感，通常涉及材料喷射过程。支撑3D打印电池和许多其他设备的每个部分是打印方法和进料的性质。材料纯度、打印保真度、准确性、复杂性以及形成导电、陶瓷、玻璃或溶剂稳定塑料的能力在一定程度上依赖于进料或复合材料的性质，以至于3D可打印电池和电化学能量存储设备的未来将取决于材料和打印方法，这些材料和打印方法将通过设备的要求以及如何制造来协同通知。在这个角度，我们解决了3D打印电池和超级电容器的材料和方法要求，并通过将现有的性能限制与可打印储能材料，外壳材料以及电极和电解质的直接打印要求联系起来，概述了该领域未来的要求。我们还展望未来，从增材制造中汲取灵感，将材料和打印方法联系起来，以实现新的形状因子细胞。
2019-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Flexible Trilayer Cellulosic Paper Separators engineered with BaTiO$_3$ ferroelectric fillers for High Energy Density Sodium-ion Batteries
本文提出含 BaTiO$_3$ 铁电填料的 PVDF/SBR 三层柔性纤维素纸隔膜，0.75 w/v% SBR 样品在钠全电池中实现低界面电阻、240 圈稳定循环和约 376 Wh kg$^{-1}$ 能量密度。
2024-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
