Наноионика

Наноионика (англ. Nanoionics) – раздел нанотехнологий, изучающий свойства, явления, эффекты, механизмы и приложения процессов, связанных с быстрым ионным транспортом в твердотельных наносистемах. Термин и концепция наноионики, как новой ветви науки, впервые введены 17 января 1992 года в статье сотрудников Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (ИПТМ РАН, г. Черноголовка) А. Л. Деспотули и В. И. Николайчика. Основной интерес представляют окиси керамик на нанометровом диапазоне, быстрый ионный проводник (улучшенный суперионный проводник) и электропроводящие гетеростуктуры. Потенциальные приложения найдены в электрохимических устройствах (приборы двойного электрического слоя) для преобразования и аккумулирования энергии, заряда и информации. Разработкой химических источников тока (батареек и аккумуляторов) сейчас активно занимаются во всем мире не только в университетах, но и фирмах и компаниях. Это связано с тем, что все более востребованными становятся надежные, долговечные, безопасные и дешевые химические источники тока для многочисленных устройств микроэлектроники, таких как сотовые телефоны, карманные компьютеры, кардиостимуляторы, устройства «двойного назначения». Новые поколения батареек и аккумуляторов создаются с использованием наночастиц, свойства которых существенно отличаются от свойств объемного тела. Если размер частицы становится меньше некоторой критической величины, то возникают новые закономерности, что проявляется в уникальном физико-химическом и электрохимическом поведении наноматериалов. Например, литий-ионный аккумулятор с использованием наноматериалов способен зарядиться на 80% за 60 секунд, в то время как обычным коммерческим литий-ионным аккумуляторам для зарядки требуется от одного до десяти часов. Аккумуляторы с наночастицами теряют только 1% емкости после 1000 циклов зарядка-разрядка, они могут работать при температуре -40°C.

Тезаурус 

Наноионика (Nanoionics)

Тематический раздел (поле): Наноэлектроника, Функциональные наноматериалы, Конструкционные наноматериалы

Функциональный разряд: Научное направление

Аскрипторы: Ионная наноэлектроника, прикладная наноионика

Отношения иерархические (род-вид): Наноионика → Наноэлектроника → Нанотехнологии

Отношения ассоциативные: Наноионика ~ Ионный транспорт, Наносистемы, Аккумуляторы, Гетероструктуры, Наноперключатели

Литература по теме

1. Деспотули А., Андреева А., Наноионные приборы в глубоко субвольтовой наноэлектронике // Наноиндустрия. - 2008. - N 5(11). - С.12-16
2. Деспотули А.Л., Андреева А.В., Наноионные приборы в глубоко субвольтовой наноэлектронике, Наноиндустрия, V, N5, c.12, 2008г.
3. Андреева А.В., Деспотули А.Л., Граничный дизайн в наноионике передовых суперионных проводников, Материалы Международной научно-практической конференции, V, N, c.45, 2006г.
4. Деспотули А.Л., Андреева А.В. , Рамбабу В., Наноионика - основа создания новых приборов для МСТ, Нано- и Микросистемная техника, V, N2, c.5, 2005г.
5. Despotuli, A.L.; Nikolaichic V.I. (1993). "A step towards nanoionics". Solid State Ionics 60: 275–278
6. Garcia-Barriocanal, J.; Rivera-Calzada A., Varela M., Sefrioui Z., Iborra E., Leon C., Pennycook S. J., Santamaria1 J. (2008). "Colossal ionic conductivity at interfaces of epitaxial ZrO2:Y2O3/SrTiO3 heterostructures". Science 321: 676–680
7. Yamaguchi, S. (2007). "Nanoionics - Present and future prospects". Science and Technology of Advanced Materials 8: 503 (free download)
8. Cavin, R.K.; Zhirnov V.V. (2006). "Generic device abstractions for information processing technologies". Solid-State electronics 50: 520–526
9. Cerofolini, G.F. (2007). "Realistic limits to computation. I. Physical limits". Appl. Phys. A 86: 23–29. doi:10.1007/s00339-006-3670-5
10. Maier, J. (2005). "Nanoionics: ion transport and electrochemical storage in confined systems". Nature Materials 4: 805–815
11. Waser, R.; Aono, M. (2007). "Nanoionics-based resistive switching memories". Nature Materials 6: 833–840
12. Статья Nanoionics из Википедии, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike