Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

'Strain tuning' reveals promise in nanoscale manufacturing

13.11.2012
Researchers at the Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory have reported progress in fabricating advanced materials at the nanoscale.

The spontaneous self-assembly of nanostructures composed of multiple elements paves the way toward materials that could improve a range of energy efficient technologies and data storage devices.

ORNL Materials Science and Technology Division researcher Amit Goyal led the effort, combining theoretical and experimental studies to understand and control the self-assembly of insulating barium zirconium oxide nanodots and nanorods within barium-copper-oxide superconducting films.

"We found that a strain field that develops around the embedded nanodots and nanorods is a key driving force in the self-assembly," said Goyal, a UT-Battelle Corporate Fellow. "By tuning the strain field, the nanodefects self-assembled within the superconducting film and included defects aligned in both vertical and horizontal directions."

The controlled assembly within the superconducting material resulted in greatly improved properties, Goyal said, including a marked reduction in the material's anisotropy, or directional dependence, desired for many large-scale, high-temperature superconductivity applications.

The strain-tuning the team demonstrated has implications in the nanoscale fabrication of controlled, self-assembled nanostructures of multiple elements, with properties suitable for a range of electrical and electronic applications, including multiferroics, magnetoelectrics, thermoelectrics, photovoltaics, ultra-high density information storage and high-temperature superconductors.

"Such nanocomposite films with different overall composition, concentration, feature size and spatial ordering can produce a number of novel and unprecedented properties that are not exhibited in individual materials or phases comprising the composite films," Goyal said.

The research, reported today in the journal Advanced Functional Materials, was supported by the Department of Energy's Office of Electricity Delivery and Energy Reliability and Laboratory Directed Research and Development funding. A portion of the research was conducted at ORNL's SHaRE User Facility, which is supported by the DOE Office of Science.

Co-authors with Goyal are ORNL's Sung Hun Wee, Yanfei Gao, Karren L. More, Jianxin Zhong and Malcolm Stocks and the University of Tennessee 's Yuri L. Zuev and Jianyong Meng.

ORNL is managed by UT-Battelle for the DOE Office of Science. DOE's Office of Science is the single largest supporter of basic research in the physical sciences in the United States, and is working to address some of the most pressing challenges of our time. For more information, please visit http://science.energy.gov

Bill Cabage | EurekAlert!
Further information:
http://www.ornl.gov

More articles from Materials Sciences:

nachricht How to maximize the superconducting critical temperature in a molecular superconductor
20.04.2015 | Tohoku University

nachricht Diamonds get more beautiful with laser lamps
16.04.2015 | Heraeus Noblelight GmbH

All articles from Materials Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Get flexible – get lighter – get smarter – Innovative Materialien für Zukunftsprodukte

Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC aus Würzburg stellt auf der IDTechEx in Berlin vom 28. bis 29. April 2015 neue, multifunktionale Materialien vor, mit denen sich innovative Anwendungen und Produkte realisieren lassen. Arbeitsschwerpunkte sind Barrierematerialien, gedruckte Elektronik, elektrochrome Folien sowie Smart Materials. Sie bedienen die Trends in Industrie und Design zu immer flexibleren, leichteren und intelligenteren Produkten. Das Fraunhofer ISC ist am Stand F17 im Convention Center und Hotel Estrel zu finden.

Präsentiert werden beispielsweise innovative Verkapselungsfolien, die das Fraunhofer ISC zusammen mit dem Fraunhofer IVV entwickelt hat. Die kostengünstig im...

Im Focus: Advances in Molecular Electronics: Lights On – Molecule On

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) and the University of Konstanz are working on storing and processing information on the level of single molecules to create the smallest possible components that will combine autonomously to form a circuit. As recently reported in the academic journal Advanced Science, the researchers can switch on the current flow through a single molecule for the first time with the help of light.

Dr. Artur Erbe, physicist at the HZDR, is convinced that in the future molecular electronics will open the door for novel and increasingly smaller – while also...

Im Focus: Fortschritt für die molekulare Elektronik: Licht an – Molekül an

Mit einzelnen Molekülen Informationen zu speichern und verarbeiten, um daraus kleinstmögliche Bausteine zu entwickeln, die sich selbstständig zu einem Schaltkreis zusammensetzen – daran arbeiten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Universität Konstanz. Wie sie nun in der Fachzeitschrift „Advanced Science“ berichten, konnten sie erstmalig den Stromfluss durch ein einzelnes Molekül mit Hilfe von Licht einschalten.

Die molekulare Elektronik wird zukünftig ein Fenster hin zu neuartigen und immer noch kleineren und zugleich energieeffizienten Bauelementen oder Sensoren...

Im Focus: Wie Blutgefässe veröden: Zellen verschmelzen mit sich selbst

Zellen im Blutgefäßsystem von Wirbeltieren können mit sich selbst verschmelzen. Diesen Prozess, der auftritt, wenn ein Blutgefäß nicht mehr benötigt und zurückgebildet wird, hat das Forschungsteam von Prof. Markus Affolter am Biozentrum der Universität Basel erstmals auf zellulärer Ebene beschrieben. Die Ergebnisse der Studie sind im Fachjournal «PLoS Biology» veröffentlicht.

Blutgefässe bilden das Versorgungsnetzwerk des menschlichen Organismus. Sie versorgen ihn mit Sauerstoff und Nährstoffen bis in den letzten Winkel jedes...

Im Focus: Pruning of Blood Vessels: Cells Can Fuse With Themselves

Cells of the vascular system of vertebrates can fuse with themselves. This process, which occurs when a blood vessel is no longer necessary and pruned, has now been described on the cellular level by Prof. Markus Affolter from the Biozentrum of the University of Basel. The findings of this study have been published in the journal “PLoS Biology”.

The vascular system is the supply network of the human organism and delivers oxygen and nutrients to the last corners of the body. So far, research on the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Zurück zu den Wurzeln – größte nationale Tagung für Nuklearmedizin in Hannover

20.04.2015 | Veranstaltungen

DFG-UNU-Konferenz in New York: Wie kann Wissenschaft zur globalen Nachhaltigkeit beitragen?

20.04.2015 | Veranstaltungen

Mehr Schutz vor Krankenhauskeimen

20.04.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Meeresströmungen beeinflussen Methanabbau

20.04.2015 | Geowissenschaften

Bahnbrechende Erkenntnis: Robben interpretieren ihre eigene Bewegung

20.04.2015 | Biowissenschaften Chemie

Earth Day 2015 - Platin dreht sich immer im Kreis

20.04.2015 | Ökologie Umwelt- Naturschutz