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Nanoionica
La nanoionica [1] è lo studio e l'applicazione di fenomeni, proprietà, effetti dei meccanismi di processi connessi con il rapido trasporto degli ioni (FIT, fast ion transport) in sistemi su nanoscala tutti allo stato solido. Gli argomenti di interesse comprendono le proprietà fondamentali delle ceramiche di ossido su scale di lunghezza nanometriche e il conduttore ionico veloce (conduttore superionico avanzato)/ le eterostrutture di conduttori elettronici. Le potenziali applicazioni si hanno nei dispositivi elettrochimici (dispositivi a doppio strato elettrico) per la conversione e l'immagazzinamento di energia, carica e informazione. Il termine e il concetto di nanoionica (come un nuovo ramo della scienza) vennero introdotti per prima da A.L. Despotuli e V.I. Nikolaichik (Istituto di Tecnologia Microelettronica e Materiali Altamente Puri, Accademia Russa di Scienze, Chernogolovka) nel gennaio del 1992 [1].
Ci sono due classi di nanosistemi ionici allo stato solido e due nanoionici fondamentalmente diversi: (I) i nanosistemi basati sui solidi con bassa conduttività ionica, e (II) i nanosistemi basati sui conduttori superionici avanzati (alfa–AgI, la famiglia di ioduri di argento e rubidio, ecc.). Quest'ultima è stata proposta i Nanoionics of advanced superionic conductors [2]. La nanoionica I e la nanoionica II differiscono l'una dall'altra nella progettazione delle interfacce. Il ruolo dei confini nella nanoionica I è la creazione di condizioni di concentrazioni elevate di difetti a carico (vuoti e interstizi) in uno strato disordinato di spazio-carica. Ma nella nanoionica II è necessario conservare le originali strutture di cristallo ionico altamente conduttivo dei conduttori superionici avanzati agli etero-confini ordinati (reticolo-confrontato). Il nanoionico I è in grado di migliorare in modo significativo (fino a ~108 volte) la conduttività ionica simil-2D nei materiali nanostrutturati con coerenza strutturale,[3] ma rimane ancora di ~103 volte inferiore rispetto alla conducibilità ionica 3D dei conduttori superionici avanzati.
La visione enciclopedica della nanoionica è anche fornita dal breve articolo Nanoionics - Present and future prospects.[4]
- ^ a b (EN) A.L. Despotuli, Nikolaichic V.I., A step towards nanoionics, in Solid State Ionics, vol. 60, 1993, pp. 275–278, DOI:10.1016/0167-2738(93)90005-N.
- ^ (EN) A.L. Despotuli, Andreeva, A.V.; Rambabu, B., Nanoionics of advanced superionic conductors, in Ionics, vol. 11, 2005, pp. 306–314, DOI:10.1007/BF02430394.
- ^ (EN) J. Garcia-Barriocanal, Rivera-Calzada A.; Varela M.; Sefrioui Z.; Iborra E.; Leon C.; Pennycook S. J.; Santamaria1 J., Colossal ionic conductivity at interfaces of epitaxial ZrO2:Y2O3/SrTiO3 heterostructures, in Science, vol. 321, 2008, pp. 676–680, DOI:10.1126/science.1156393, PMID 18669859.
- ^ (EN) S. Yamaguchi, Nanoionics - Present and future prospects, in Science and Technology of Advanced Materials, vol. 8, 2007, pp. 503 (free download), DOI:10.1016/j.stam.2007.10.002.
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