Synergistically improving dielectric permittivity and breakdown strength of ceramic dielectric via introducing monodispersed gold nanoparticles

材料科学 电介质 钛酸钡 陶瓷 介电常数 纳米颗粒 复合材料 介电强度 电容器 纳米复合材料 高-κ电介质 纳米技术 光电子学 电压 电气工程 工程类
作者
Shuimiao Xia,Hao Meng,Qingyang Tang,Houmeng Du,Peitao Xie,Zhicheng Shi
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:50 (2): 3422-3428 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2023.11.089
摘要

Ceramic dielectrics have been extensively studied due to their high-power density and fast charge/discharge rate. However, simultaneously increasing their dielectric permittivity and breakdown strength remains a formidable challenge. Here, the novel sandwich structure ceramic dielectrics are designed, in which monodisperse gold nanoparticles are sandwiched by two ceramic layers. The effects of gold nanoparticles with different sputtering times on the dielectric breakdown performance of the composite ceramics are investigated. The results show that the dielectric permittivity and breakdown strength of barium titanate composite ceramics with 3 min gold nanoparticle interlayer (BT-3Au-BT) reach 6017.5 (10 kHz) and 111.4 kV/cm, respectively, which are 9 % and 18 % higher than that of barium titanate ceramics without gold nanoparticle interlayer (BT-0Au-BT). The improved dielectric permittivity is originated from the formation of numerous micro-capacitors. The enhanced breakdown strength is attributed to the Coulomb blockade effect of gold nanoparticles. This work provides a novel, easy-to-operate and scalable approach for synergistically improving the dielectric permittivity and breakdown strength of dielectric materials, which opens up a novel way for the design of high-performance dielectric materials and would also be enlightening for the exploration of other functional nanocomposites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
充电宝应助槛外人采纳,获得10
1秒前
科研通AI5应助活力的尔蓉采纳,获得10
3秒前
杜鑫发布了新的文献求助10
3秒前
喜悦怀亦完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
情怀应助发飙的牛采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
田様应助活力的尔蓉采纳,获得10
16秒前
19秒前
21秒前
srrrr完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
study完成签到,获得积分10
22秒前
ghifi37发布了新的文献求助10
24秒前
卡恩完成签到 ,获得积分10
25秒前
烂漫的沂完成签到 ,获得积分10
26秒前
杜鑫关注了科研通微信公众号
27秒前
Meng发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
ding应助活力的尔蓉采纳,获得10
28秒前
lulu828完成签到,获得积分10
28秒前
adong发布了新的文献求助10
28秒前
31秒前
32秒前
科目三应助抗体药物偶联采纳,获得10
33秒前
叶映安发布了新的文献求助10
38秒前
慕青应助活力的尔蓉采纳,获得10
39秒前
Meng完成签到,获得积分10
40秒前
jia完成签到,获得积分10
44秒前
Jasper应助胖墩儿驾到采纳,获得10
45秒前
45秒前
47秒前
sciexplorer完成签到 ,获得积分10
51秒前
Zozo完成签到,获得积分10
52秒前
海阔天空完成签到,获得积分0
54秒前
科研通AI5应助活力的尔蓉采纳,获得10
55秒前
荼白完成签到 ,获得积分10
55秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778761
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324313
关于积分的说明 10217843
捐赠科研通 3039436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668081
邀请新用户注册赠送积分活动 798544
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758401