Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

'Strain Tuning' Reveals Promise in Nanoscale Manufacturing

14.11.2012
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.

NOTE TO EDITORS: You may read other press releases from Oak Ridge National Laboratory or learn more about the lab at http://www.ornl.gov/news. Additional information about ORNL is available at the sites below:

Twitter - http://twitter.com/oakridgelabnews
RSS Feeds - http://www.ornl.gov/ornlhome/rss_feeds.shtml
Flickr - http://www.flickr.com/photos/oakridgelab
YouTube - http://www.youtube.com/user/OakRidgeNationalLab
LinkedIn - http://www.linkedin.com/companies/oak-ridge-national-laboratory
Facebook - http://www.facebook.com/Oak.Ridge.National.Laboratory

Bill Cabage | Newswise Science News
Further information:
http://www.ornl.gov

Further reports about: Laboratory PROMISE Science TV UT-Battelle manufacturing processes nanoscale strain

More articles from Materials Sciences:

nachricht Sequencing the DNA of Things with the Materials Genomics Initiative
30.03.2015 | West Virginia University - Eberly College of Arts and Sciences

nachricht Electrifying Research: Piezoelectric Effects for the Suppression of Material Stresses
30.03.2015 | Austrian Science Fund FWF

All articles from Materials Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Gemeinsam auf der Suche nach Wirkstoff gegen MRSA

Neues Projekt bündelt Kompetenzen des HZI und des Lead Discovery Center in Dortmund

Krankenhauskeime stellen in Deutschland ein immer größeres Problem dar. Der Grund: viele von ihnen sind resistent gegen die meisten herkömmlichen Antibiotika....

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln Mess-System für Schiffbau-Versuchsanstalten

Durch wissenschaftlich fundierte Daten der Forscher um Professor Nils Damaschke vom Institut für Allgemeine Elektrotechnik der Universität Rostock wird es künftig möglich, die Propellerform für Schiffe so zu optimieren, dass weniger Kraftstoff verbraucht und der Propellerverschleiß auf Grund von Kavitation reduziert werden kann. Die Wissenschaftler arbeiten inzwischen an der weiteren Verfeinerung eines kommerziellen Mess-Systems für die weltweit agierenden Schiffbau-Versuchsanstalten.

Kleinste Partikel spielen im täglichen Leben eine immer größere Rolle. Ob es sich um Schadstoffe in der Luft (Feinstaubbelastung) oder Zerstäubungsprozesse...

Im Focus: Den Synapsen bei der Arbeit zusehen

Göttinger Forscher beobachten Synapsenaktivität im Gehirn lebender Fruchtfliegen

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben mit einer neuen Methode die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn lebender Fruchtfliegen beobachtet. Bislang...

Im Focus: FiberLab-Roboter begeistert auf Photonics West in San Francisco

Mit ihrem „humanisierten“ Roboter zeigten Anna Lena Baumann und Wolfgang Schade erstmalig die erfolgreiche Umsetzung der 3D-Navigation über eine neuartige Lasermethode, der Standard Single-Mode-Glasfaser. Mehr als 17.000 Teilnehmer konnten den Roboter und FiberLab, das erste Projekt des Photonik Inkubators in Göttingen, auf der Photonics West in San Francisco kennen lernen.

Mit Hilfe eines in die Kleidung eingenähten Fasersensors wurden Armbewegungen eines Probanden dokumentiert und nach entsprechender Auswertung an den Roboter...

Im Focus: Femto Photonic Production: Neue Verfahren mit Ultrakurzpulslasern für die Fertigung von morgen

Für die deutsche Wirtschaft spielt die Lasertechnik eine herausragende Rolle: Etwa 40 Prozent der weltweit verkauften Strahlquellen und 20 Prozent der Lasersysteme für die Materialbearbeitung stammen aus Deutschland.

Beim Einsatz von Lasern in der Produktion sind deutsche Unternehmen führend. Diese Stärken gilt es zu erhalten und auszubauen. Deswegen hat das...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Premiere für die "innteract conference"

30.03.2015 | Veranstaltungen

Startup Weekend: In 54 Stunden von der Gründungsidee zur Firmengründung

30.03.2015 | Veranstaltungen

Große Bühne für Wissenschaft in drei Minuten

30.03.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ohne Mobilität keine gesellschaftliche Teilhabe im Alter: Abschluss des BMBF-Projekts COMPAGNO

31.03.2015 | Gesellschaftswissenschaften

Warum die Artenvielfalt plötzlich explodierte

31.03.2015 | Biowissenschaften Chemie

Ab in die Zelle - Fundamentale Erkenntnisse für verbesserten Wirkstofftransport

31.03.2015 | Biowissenschaften Chemie