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    纳米级传感器可以更好地了解高压如何影响材料,研究人员已经开发出新的纳米级技术,可以对高压下材料上的更多应力和应变进行成像和测量,中国建材网,cnprofit.com
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    纳米级传感器可以更好地了解高压如何影响材料,研究人员已经开发出新的纳米级技术,可以对高压下材料上的更多应力和应变进行成像和测量
    2021年05月08日    阅读量:3209    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

    研究人员已经开发出新的纳米级技术,可以对高压下材料上的更多应力和应变进行成像和测量。


    正如研究人员在《科学》杂志上报道的那样,这很重要,因为“压力会改变物质的物理,化学和电子性质”。


    论文的合著者,爱荷华州立大学安森·马斯顿杰出工程学教授,万斯科夫曼教授和航空航天工程教授中国建材网cnprofit.com


    纳米级传感器可以更好地了解高压如何影响材料,研究人员已经开发出新的纳米级技术,可以对高压下材料上的更多应力和应变进行成像和测量 中国建材网,cnprofit.com


    列维塔斯(Levitas)的实验室专门研究高压科学的实验测试和计算模型。他说,新的传感技术还可以促进化学,力学,地质学和行星科学方面的高压研究。


    该技术的开发和演示在《科学》杂志刚刚发表的论文《使用纳米级量子传感器在高压下成像应力和磁力》中进行了描述。


    主要作者是加州大学伯克利分校的物理学助理教授诺曼·姚(Norman Yao)。爱荷华州立大学的航空航天工程学博士生Mehdi Kamrani也是其中的合著者。


    该论文描述了研究人员如何将一系列纳米级传感器(他们称为氮空位色心)安装在钻石上,以对微小的材料样本施加高压。通常,那些用两颗钻石之间挤压的材料进行的“钻石砧”实验使研究人员能够测量压力和体积变化。


    新系统使研究人员能够成像,测量和计算六个不同的应力,这是对高压对材料影响的更全面,更实际的度量。新的测试还使研究人员能够测量材料的磁性变化。


    列维塔斯说:“这一直是高压科学中的关键问题之一。” 


    “我们需要测量钻石和样品上所有六个应力。但是很难在高压下测量所有这些应力。”


    Levitas的实验室进行了独特的实验,将材料置于高压下,然后使其扭曲,从而使研究人员能够大大降低相变压力并寻找可能具有技术应用价值的新相态。


    该实验室还为高压金刚石砧实验进行多尺度计算机建模-Levitas说,这是世界上唯一进行此类模拟的实验室。


    他说,高压模拟方面的经验是为什么他被邀请与Yao的传感器项目合作的原因。通过仿真可以重建整个金刚石砧座中所有六个应力场(无法测量),并验证实验结果。列维塔斯计划在他的实验室中使用该传感器。


    该传感器实现了“高压科学中两个互补目标的追求:了解材料在压力下的强度和失效(例如,脆性-韧性转变)以及发现和表征物质的异相(例如,压力稳定的高温)”超导体),”研究人员在论文中写道。


    该论文中描述的氮空位传感技术也已用于测量其他材料特性-例如,电和热特性。研究人员写道:“现在可以直接扩展到高压环境,从而为在这种极端条件下对材料进行定量表征开辟了广泛的实验领域。”


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