Yeni enerji araçlarındaki havacılık ve uzay motorları ve termal sistemler gibi aşırı yüksek sıcaklık ortamlarının taleplerini karşılamak için yüksek sıcaklık termosensitif sensörler yüksek stabilite ve hassasiyet göstermelidir.
Geleneksel malzemeler genellikle bu koşullar altında performansla mücadele ederken, ortaya çıkan yüksek entropi malzemeleri entropi-stabilizasyon etkileri nedeniyle üstün termal ve kimyasal stabilite sunmaktadır. Bununla birlikte, güçlü kafes bozuklukları taşıyıcı hareketliliğini azaltır, zayıf elektrik taşıma performansına yol açar ve yüksek sıcaklıklarda direnç sıcaklığı yanıtlarının doğruluğunu sınırlar.
Bu nedenle, yüksek hassasiyetli algılama teknolojilerini geliştirmek için kafes stabilitesini ve taşıyıcı taşıma verimliliğini dengeleyen yeni termosensitif malzemelerin geliştirilmesi gereklidir.
Bu zorluğu ele almak için, Çin Bilimler Akademisi Fizik ve Kimyası Teknik Enstitüsü’nden araştırmacılar, nadir toprak niobatlarına dayanan yüksek entropi termositif seramikleri başarıyla geliştirdiler (4burada RE, nadir toprak elemanlarını temsil eder) Fergusonit tipi yapılarla, oksijen boşluk düzenleme stratejisi kullanılarak.
Entropi stabilizasyonu (A bölgesinde çok bileşenli nadir toprak iyon dopingiyle indüklenen) ve SR²⁺ allovalent doping arasındaki sinerjistik etki, oksijen boşluk konsantrasyonunu önemli ölçüde arttırır, böylece malzemenin elektron taşıma özellikleri ve kafes stabilitesini optimize eder.
Çalışma, yayınlanan Küçükoksijen boşluğunun neden olduğu entropi stabilizasyon stratejisinin, malzemenin mikro yapısını aynı anda modüle ettiğini, ikiz alanlar, kafes bozulmaları ve hem sıcaklık-dirençli tepki hem de yüksek-öğütme stabilitesinin doğrusallığını etkili bir şekilde arttıran dinamik rekonstrüksiyon gibi stabilize özellikler oluşturduğunu gösterir.
Sentezlenen malzeme, olağanüstü çevresel uyarlanabilirlik (223 k ila 1423 k arasında geniş bir sıcaklık aralığında çalıştırılabilir), yüksek termal stabilite (1000 saatlik yüksek sıcaklık yaşlanmasından sonra% 1’den daha az yaşlanma kayması ile) ve bir sıcaklık katsayısı sergiler ve Direnç (1423 K’da %0.223/K), aşırı ortamlar için yeni termal olarak hassas seramikler tasarlamak için teorik rehberlik sağlar.
