理工大学科学家在中科院上海同步辐射中心进行实验

22-02-2024 121

圣彼得堡理工大学高等工程与物理研究院的科学家在中科院上海同步辐射中心进行反铁电薄膜实验。该项目是在俄罗斯科学基金会(RSF)支持下进行的一个项目的一部分,并通过圣理工大学研究团队与哈尔滨工业大学同事的合作而得以实现的。

中国科学院上海同步辐射中心

上海同步辐射中心是第三代X射​​线源,是世界科学的一个非常重要的工具。如今,它已成为中国最大的研究与技术开发科学平台。每天都有来自国内外大学、研究所、工业企业的百余名科学家和工程师进行实验、研发。

上海中心的独特能力使圣理工大学的科学家们在俄罗斯科学基金会(项目编号20-72-10126)支持的"高度变形外延介电异质结构中结构切换和两相态的模糊"项目的研究实施方面取得了重大进展。 它是理工大学团队与哈尔滨工业大学和南方联邦大学的同事合作开展的一项更大联合计划的一部分,旨在利用薄膜异质结构创建新的热网关。

基于这一研发,无需任何部件的机械运动就可以调节导热率。例如,如果衣服可以独立地从夏天变换到冬天,然后再变换回来。此类技术在太空中用于调节冷却系统,在地球上用于电子设备中的新型固态冷却器。

由于哈尔滨工业大学专家的发现,这个目标变得更加接近。他们证明,在某些类型的异质结构中,借助电场可以改变晶体结构,并且随着晶体结构的变化,热导率也会发生变化。该小组由 哈尔滨工业大学 的合成专家陈教授领导,是第一个使用脉冲激光沉积从一种困难但有前途的材料——氧化铅和铪中生长出该项目所需的异质结构的团队。

俄罗斯项目组组长、圣理工大学高等工程研究院副教授罗曼说:中国实验室是世界上利用氧化物合成外延薄膜异质结构最好的实验室之一。我们工作领域的异质结构质量超过了美国最好的实验室。中国的同事在这一领域非常活跃,深入建立科学联系,在科学出版物方面取得成功,合作开放、积极主动。

中国科学院上海同步辐射中心

理工大学的研究人员在他们的研究中迈出了另一个重要的一步:他们在反铁电薄膜中发现了一种新型晶体结构,从而为国际倡议的发展铺平了道路。在上海同步辐射中心的实验中,首次实现了通过电场实现结构的完全切换,而此前这只能部分实现。迄今为止,世界科学界还没有其他人能够取得这样的成果。

这些研究为俄罗斯进一步发展氧化物反铁电异质结构、其合成、表征以及新器件构建领域的科学活动奠定了坚实的基础。到目前为止,上述大部分内容都是进口的。考虑到全球对此问题的高度关注及其技术前景,显然该领域需要在俄罗斯进行开发。为此,理工大学正在扩大与俄罗斯组织的合作伙伴关系。

罗曼·布尔科夫斯基解释道:我们与罗斯托夫的同事一起,尝试使用无铅反铁电氧化物从另一个角度解决同样的问题。第一批结果已经出现,我们将继续努力。

只有与伙伴国家这些领域的领导人合作,才有可能解决世界级的科学问题。 2023年11月,圣彼得堡理工大学与中国科学院上海分院签署协议。根据该文件,理工大学可以与中科院上海分院的领先机构进行合作,进行联合实验、互换研究人员、共同参加会议等工作领域。