ECH600S 探査機段階は,新しい超パラ電気高エントロピーエネルギー貯蔵セラミックの研究を可能にします

ノースイースタン大学チームが機械学習を使用して新しい超常電性高エントロピーエネルギー貯蔵セラミックスを設計 – GoGo Instruments ECH600S プローブステージが主要な可変温度サポートを提供

最近、東北大学（中国）の材料科学工学部は、エネルギー貯蔵セラミック材料において重要な進歩を遂げました。研究チームは、機械学習支援設計戦略を使用して、優れた誘電エネルギー貯蔵性能を備えた BaTiO₃ ベースの超常誘電性高エントロピー セラミックの開発に成功しました。関連研究は、国際的に有名なジャーナル Energy & Environmental Materials (IF > 15) に「Machine Lea」というタイトルで掲載されました。「優れたエネルギー貯蔵を備えたBaTiO₃‑Based Superparaelectric High‑Entropy Ceramicsのrning‑Assisted Design of BaTiO₃‑Based Superparaelectric High‑Entropy Ceramics with Superior Energy Storage」。クリックして元の論文を表示します。

高エントロピー戦略は、鉛フリー誘電体コンデンサのエネルギー貯蔵密度と効率を向上させる効果的な手段と考えられています。しかし、高エントロピーシステムの広大な組成空間により、従来の試行錯誤方法を使用して高性能材料を効率的にスクリーニングすることが困難になります。この課題に対処するために、チームは BaTiO₃ ベースのセラミックの実験データに基づくランダム フォレスト回帰モデルを採用しました。 4 つの主要な記述子 (構成エントロピー、許容係数、ポーリング電気陰性度、価電子濃度) が選択されました。期待される改善取得機能に基づいて反復実験が実行され、110,000 の可能な組成の探索空間内で最適な組成を迅速に特定しました。その結果、優れた全体的なエネルギー貯蔵性能を備えた新規な超常誘電性高エントロピーセラミックの製造に成功し、高性能誘電体エネルギー貯蔵材料の開発を加速するための効率的でハイスループットのパラダイムを提供しました。

この研究では、温度可変の電気的特性評価が、材料のエネルギー貯蔵性能を検証するための重要なステップでした。研究チームは、GoGo Instruments ECH600S 加熱および冷却プローブ ステージを強誘電体アナライザと組み合わせて使用​​し、さまざまな温度でユニポーラ P-E ヒステリシス ループを測定し、そこからエネルギー貯蔵密度や効率などの重要な性能パラメータを取得しました。この装置は、論文のサポート情報に主要なテスト装置として明示的に記載されています (元の注釈: 加熱および冷却プローブ ステージ、ECH600S、GoGo Instruments、中国)。

ECH600S プローブ ステージは、可変温度電気テスト用に特別に設計されており、次の主要な利点を提供します。

• 正確な制御による広い温度範囲: -190 °C ～ 600 °C の温度範囲で、ほとんどの機能性材料の可変温度試験要件をカバーします。 ±0.1 °Cの温度安定性により、測定データの精度と再現性が保証されます。
• さまざまな電気機器との柔軟な互換性: 強誘電体アナライザ、高精度インピーダンス アナライザ、ソース メーター、その他の電気試験機器とシームレスに統合して、完全な可変温度電気試験プラットフォームを構築します。
• 簡単な操作: 磁気的に取り付けられたプローブにより、柔軟な位置決めが可能です。ネジ式トップカバーにより、サンプルの取り付けと取り外しが簡単になります。さまざまな光学的および電気的テストのシナリオに適しています。

ECH600S が提供する安定した温度環境と正確な温度制御のおかげで、研究チームはさまざまな温度でのヒステリシス ループ データの取得に成功し、新しい高エントロピー セラミックのエネルギー貯蔵性能を検証するための信頼できる実験基盤を提供しました。

GoGo Instruments は 2017 年に設立されました。同社は、現場での機械、電気、光学試験用の温度制御 (加熱および冷却) 機器の開発と統合に重点を置き、先端材料、半導体、新エネルギー、生物医学、鉱業、その他の分野にサービスを提供しています。コア製品には、プローブ ステージ、光学ステージ、SEM 現場ステージ、温度制御付き現場引張ステージなどが含まれます。当社の製品は中国全土の大学、研究機関、企業で広く使用されています。