Nanoionics (original) (raw)
Наноионика (англ. Nanoionics) — раздел нанотехнологии. Предмет наноионики — свойства, явления, эффекты, механизмы процессов и приложения, связанные с быстрым ионным транспортом в твердотельных наносистемах. Термин и концепция наноионики, как новой ветви науки, впервые введены 17 января 1992 года в статье сотрудников РАН (ИПТМ РАН, г. Черноголовка) А. Л. Деспотули и В. И. Николайчика .
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | النانو أيونية (بالإنجليزية: Nanoionics) هي دراسة وتطبيق ظواهر العمليات المرتبطة بالنقل الأيوني السريع (إف آي تي) وخصائصها، وآثارها، وآلياتها، في النظم النانومترية ذات الحالة الصلبة بالكامل. تتضمن الموضوعات ذات الأهمية الخصائص الأساسية لأكسيد السيراميك بمقاييس طولية نانومترية، وموصلًا أيونيًا سريعًا (موصل فائق التأين متقدم)/موصلات إلكترونية ذات وصلات متغايرة. تكمن التطبيقات المحتملة في أجهزة كهروكيميائية (أجهزة كهربائية مزدوجة الطبقة) لتحويل الطاقة، والشحنات، والمعلومات، وتخزينها. قُدم مصطلح النانو أيونية ومفهومها (باعتبارها فرعًا جديدًا من العلوم) لأول مرة بواسطة إيه. إل. ديسبوتولي وَفي. آي. نيكولايتشيك (معهد تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة والمواد عالية النقاء، الأكاديمية الروسية للعلوم، تشيرنوغولوفكا) في يناير عام 1992. يتعامل المجال العلمي والصناعي متعدد التخصصات للحالة الصلبة الأيونية مع ظواهر النقل الأيوني في المواد الصلبة، ويعتبر النانو أيونية تقسيمًا جديدًا له. تحاول النانو أيونية أن تصف، على سبيل المثال، الانتشار والتفاعلات، في شروط غير مناسبة إلا في المقياس النانوي، مثلًا، في شروط ساحة الجهد غير المنتظم (في المقياس النانوي). هناك فئتان من الأنظمة النانوية ذات الحالة الصلبة الأيونية ونظامان للنانو أيونية مختلفان جوهريًا: (1) أنظمة نانوية تعتمد على المواد الصلبة ذات الموصلية الأيونية المنخفضة، و(2) أنظمة نانوية تعتمد على الموصلات الفائقة التأين المتقدمة (مثل ألفا يوديد الفضة، ومجموعة روبيديوم يوديد الفضة). تختلف نظم النانو أيونية الأولى والثانية عن بعضها في تصميم الأجهزة الملحقة. إن دور الحدود في النظم النانو أيونية الأولى هو تهيئة الظروف اللازمة لتركيزات عالية من الشوائب المشحونة (الشواغر والزوائد) في طبقة الشحنة الحيزية المضطربة. ولكن في النظم النانو أيونية الثانية، من الضروري الحفاظ على الهياكل البلورية عالية التوصيل الأيوني للموصلات فائقة التأين المتقدمة في الحدود المتغايرة المرتبة (مطابقة تشابكية). قد تعزز نظم النانو أيونية الأولى إلى حدٍّ كبير (حتى 108 مرة تقريبًا) الموصلية الأيونية الشبيهة ثنائية الأبعاد في المواد ذات البنية النانوية المتماسكة هيكليًا، ولكنها تبقى حتى 103 مرة أصغر نسبيًا من الموصلية الأيونية ثلاثية الأبعاد للموصلات الفائقة التأين المتقدمة. تستند النظرية الكلاسيكية للانتشار والهجرة في المواد الصلبة إلى فكرة وجود معامل الانتشار وطاقة التنشيط والقدرة الكهروكيميائية. وهذا يعني قبول الانتقال الأيوني في ساحة الجهد حيث تكون جميع الحواجز بنفس الارتفاع (أي تصريف الجهد المنتظم). على الرغم من الاختلاف الواضح بين كائنات الحالة الصلبة الأيونية والنظم النانو أيونية الأولى والثانية، فإن المشكلة الجديدة الحقيقية للنقل الأيوني السريع وتخزين الطاقة/أو تحويلها لهذه الكائنات (الموصلات الأيونية السريعة) لها أساس مشترك خاص: ساحة الجهد غير المنتظم على مقياس النانو (مثلًا) الذي يحدد طبيعة استجابة النظام الفرعي للأيونات المتنقلة للتأثير الخارجي النبضي أو التوافقي، مثل التأثير الضعيف في التحليل الطيفي للعزل الكهربائي (المقاومة الطيفية). (ar) Nanoionics is the study and application of phenomena, properties, effects, methods and mechanisms of processes connected with fast ion transport (FIT) in all-solid-state nanoscale systems. The topics of interest include fundamental properties of oxide ceramics at nanometer length scales, and fast ion conductor (advanced superionic conductor)/electronic conductor heterostructures. Potential applications are in electrochemical devices (electrical double layer devices) for conversion and storage of energy, charge and information. The term and conception of nanoionics (as a new branch of science) were first introduced by A.L. Despotuli and V.I. Nikolaichik (Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka) in January 1992. A multidisciplinary scientific and industrial field of solid state ionics, dealing with ionic transport phenomena in solids, considers Nanoionics as its new division. Nanoionics tries to describe, for example, diffusion&reactions, in terms which make sense only at a nanoscale, e.g., in terms of non-uniform (at a nanoscale) potential landscape. There are two classes of solid state ionic nanosystems and two fundamentally different nanoionics: (I) nanosystems based on solids with low ionic conductivity, and (II) nanosystems based on advanced superionic conductors (e.g. alpha–AgI, rubidium silver iodide–family). Nanoionics-I and nanoionics-II differ from each other in the design of interfaces. The role of boundaries in nanoionics-I is the creation of conditions for high concentrations of charged defects (vacancies and interstitials) in a disordered space-charge layer. But in nanoionics-II, it is necessary to conserve the original highly ionic conductive crystal structures of advanced superionic conductors at ordered (lattice-matched) heteroboundaries. Nanoionic-I can significantly enhance (up to ~108 times) the 2D-like ion conductivity in nanostructured materials with structural coherence, but it is remaining ~103 times smaller relatively to 3D ionic conductivity of advanced superionic conductors. The classical theory of diffusion and migration in solids is based on the notion of a diffusion coefficient, activation energy and electrochemical potential.This means that accepted is the picture of a hopping ion transport in the potential landscape where all barriers are of the same height (uniform potential relief). In spite of the obvious difference of objects of solid state ionics and nanoionics-I, -II, the true new problem of fast ion transport and charge/energy storage (or transformation) for these objects (fast ion conductors) has a special common basis: non-uniform potential landscape on nanoscale (for example ) which determines the character of the mobile ion subsystem response to an impulse or harmonic external influence, e.g. a weak influence in Dielectric spectroscopy (impedance spectroscopy). (en) ナノイオニクス（英語: nanoionics）は、全固体ナノスケール系における高速イオン輸送(FIT)に関する過程の現象、特性、効果、メカニズムの研究・応用である。対象となるトピックとしては、ナノメートルスケールの酸化物セラミックスの基本特性、高速イオン伝導体（高度超イオン伝導体）/電子伝導体ヘテロ構造がある。可能性のある応用は、エネルギー、電荷、情報の変換および貯蔵のための電気化学デバイス（電気二重層デバイス）にある。ナノイオニクスという用語と概念（科学の新たな一分野として）は、1992年1月にA.L. Despotuli と V.I. Nikolaichik（チェルノゴロフカにあるロシア科学アカデミーマイクロエレクトロニクス技術・高純度材料研究所）により最初に導入された。 固体中のイオン輸送現象を扱う固体イオニクスの学際科学および産業分野では、ナノイオニクスを新たな部門ととらえている。ナノイオニクスは、例えば拡散・反応を（ナノスケール）不均一なポテンシャルランドスケープに関してなどナノスケールでのみ意味をなす用語で説明しようと試みている。 2つの固体イオンナノシステムの種類があり、この2つは基本的に異なるナノイオニクスである。(I)イオン伝導性の低い固体に基づくナノシステム (II) 高度超イオン伝導体に基づくナノシステム（例. α–AgI、ルビジウム銀ヨウ化物族）。IとIIでは界面の設計が異なる。ナノイオニクスIにおける境界の役割は、不規則な空間電荷層における高濃度の荷電欠陥（空格子および格子間原子）条件を作り出すことである。しかしナノイオニクスIIでは、規則的な（格子整合）ヘテロ境界の高度超イオン伝導体の最初の高イオン伝導結晶構造を留める必要がある。ナノイオニクスIは、構造的コヒーレンスを持つナノ構造材料の2次元様のイオン伝導率を大幅に（最大108倍）向上させることができるが、高度超イオン伝導体の3次元イオン伝導率と比べると約103小さいままである。 固体中の拡散と移動に関する古典理論は、拡散係数、活性化エネルギー、電気化学ポテンシャルの概念に基づいている。これは、全ての障壁が同じ高さである（ポテンシャル起伏が一様）ポテンシャルランドスケープにおけるホッピングイオン輸送の描写が受け入れられていることを意味する。固体イオニクスとナノイオニクスI, IIの対象は明らかに異なるにも関わらず、これらの対象（高速イオン伝導体）に対する高速イオン輸送および電荷/エネルギー貯蔵（もしくは変換）の真の新たな問題には、特殊な共通原理がある。例えば、ナノスケールにおける不均一ポテンシャルランドスケープがある。これは、誘電分光法（インピーダンス分光法）における弱い影響などのインパルスもしくは高調波の外部影響に対する、可動イオンサブシステムの応答特性などを決定する。 (ja) La nanoionica 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/ 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 . 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 (alfa–AgI, la famiglia di , ecc.). Quest'ultima è stata proposta i Nanoionics of advanced superionic conductors . 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, 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. (it) Наноионика (англ. Nanoionics) — раздел нанотехнологии. Предмет наноионики — свойства, явления, эффекты, механизмы процессов и приложения, связанные с быстрым ионным транспортом в твердотельных наносистемах. Термин и концепция наноионики, как новой ветви науки, впервые введены 17 января 1992 года в статье сотрудников РАН (ИПТМ РАН, г. Черноголовка) А. Л. Деспотули и В. И. Николайчика . (ru) Наноіоніка — розділ нанотехнології. Предмет наноіоніки — властивості, явища, ефекти, механизми процесів та додатки, пов'язані з швидким іонним транспортом в твердотільних наносистемах. Термін та концепція наноіоники, як нової галузі науки, вперше введений 17 січня 1992 року в статті співробітників Інституту проблем технології мікроелектроніки та особливо чистих матеріалів РАН (ІПТМ РАН, м. Чорноголовка) А. Л. Деспотулі та В. І. Ніколайчика . (uk) |
| dbo:wikiPageID | 5145367 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 15356 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1105649072 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Electrochemistry dbr:Energy_storage dbr:Deep-sub-voltage_nanoelectronics dbr:International_Technology_Roadmap_for_Semiconductors dbr:Nanotechnology dbr:Rubidium_silver_iodide dbr:Nanoionic_device dbr:Nanomorphic_cell dbr:Nanoionic_supercapacitor dbr:Electrical_double_layer dbr:Energy dbr:Fuel_cell dbr:Computer_data_storage dbr:Programmable_metallization_cell dbr:Micro_power_source dbr:Microelectromechanical_systems dbr:A._K._Jonscher dbr:Activation_energy dbr:Ion dbr:Dielectric_spectroscopy dbr:Fast_ion_conductor dbr:Smartdust dbc:Nanoelectronics dbr:Advanced_superionic_conductor dbr:Supercapacitor dbr:Kurt_Lehovec dbr:RFID dbr:Ceramic dbr:Solid_state_ionics dbr:Nanoscopic_scale dbr:Lithium_battery dbr:Memristors dbr:AgI dbr:Advanced_superionic_conductors dbr:Heterostructure dbr:Nanosystems |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Reflist dbt:Nanoelec |
| dcterms:subject | dbc:Nanoelectronics |
| gold:hypernym | dbr:Study |
| rdf:type | dbo:Book |
| rdfs:comment | Наноионика (англ. Nanoionics) — раздел нанотехнологии. Предмет наноионики — свойства, явления, эффекты, механизмы процессов и приложения, связанные с быстрым ионным транспортом в твердотельных наносистемах. Термин и концепция наноионики, как новой ветви науки, впервые введены 17 января 1992 года в статье сотрудников РАН (ИПТМ РАН, г. Черноголовка) А. Л. Деспотули и В. И. Николайчика . (ru) Наноіоніка — розділ нанотехнології. Предмет наноіоніки — властивості, явища, ефекти, механизми процесів та додатки, пов'язані з швидким іонним транспортом в твердотільних наносистемах. Термін та концепція наноіоники, як нової галузі науки, вперше введений 17 січня 1992 року в статті співробітників Інституту проблем технології мікроелектроніки та особливо чистих матеріалів РАН (ІПТМ РАН, м. Чорноголовка) А. Л. Деспотулі та В. І. Ніколайчика . (uk) النانو أيونية (بالإنجليزية: Nanoionics) هي دراسة وتطبيق ظواهر العمليات المرتبطة بالنقل الأيوني السريع (إف آي تي) وخصائصها، وآثارها، وآلياتها، في النظم النانومترية ذات الحالة الصلبة بالكامل. تتضمن الموضوعات ذات الأهمية الخصائص الأساسية لأكسيد السيراميك بمقاييس طولية نانومترية، وموصلًا أيونيًا سريعًا (موصل فائق التأين متقدم)/موصلات إلكترونية ذات وصلات متغايرة. تكمن التطبيقات المحتملة في أجهزة كهروكيميائية (أجهزة كهربائية مزدوجة الطبقة) لتحويل الطاقة، والشحنات، والمعلومات، وتخزينها. قُدم مصطلح النانو أيونية ومفهومها (باعتبارها فرعًا جديدًا من العلوم) لأول مرة بواسطة إيه. إل. ديسبوتولي وَفي. آي. نيكولايتشيك (معهد تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة والمواد عالية النقاء، الأكاديمية الروسية للعلوم، تشيرنوغولوفكا) في يناير عام 1992. (ar) Nanoionics is the study and application of phenomena, properties, effects, methods and mechanisms of processes connected with fast ion transport (FIT) in all-solid-state nanoscale systems. The topics of interest include fundamental properties of oxide ceramics at nanometer length scales, and fast ion conductor (advanced superionic conductor)/electronic conductor heterostructures. Potential applications are in electrochemical devices (electrical double layer devices) for conversion and storage of energy, charge and information. The term and conception of nanoionics (as a new branch of science) were first introduced by A.L. Despotuli and V.I. Nikolaichik (Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka) in January 1992. (en) La nanoionica 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/ 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, Accade (it) ナノイオニクス（英語: nanoionics）は、全固体ナノスケール系における高速イオン輸送(FIT)に関する過程の現象、特性、効果、メカニズムの研究・応用である。対象となるトピックとしては、ナノメートルスケールの酸化物セラミックスの基本特性、高速イオン伝導体（高度超イオン伝導体）/電子伝導体ヘテロ構造がある。可能性のある応用は、エネルギー、電荷、情報の変換および貯蔵のための電気化学デバイス（電気二重層デバイス）にある。ナノイオニクスという用語と概念（科学の新たな一分野として）は、1992年1月にA.L. Despotuli と V.I. Nikolaichik（チェルノゴロフカにあるロシア科学アカデミーマイクロエレクトロニクス技術・高純度材料研究所）により最初に導入された。 固体中のイオン輸送現象を扱う固体イオニクスの学際科学および産業分野では、ナノイオニクスを新たな部門ととらえている。ナノイオニクスは、例えば拡散・反応を（ナノスケール）不均一なポテンシャルランドスケープに関してなどナノスケールでのみ意味をなす用語で説明しようと試みている。 (ja) |
| rdfs:label | نانو أيونية (ar) Nanoionica (it) ナノイオニクス (ja) Nanoionics (en) Наноионика (ru) Наноіоніка (uk) |
| owl:sameAs | freebase:Nanoionics wikidata:Nanoionics dbpedia-ar:Nanoionics dbpedia-et:Nanoionics dbpedia-it:Nanoionics dbpedia-ja:Nanoionics dbpedia-ru:Nanoionics dbpedia-uk:Nanoionics https://global.dbpedia.org/id/hoSZ |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Nanoionics?oldid=1105649072&ns=0 |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Nanoionics |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Nanoionic_device dbr:Nanoionic_supercapacitor dbr:Nanoionic_devices dbr:Nanoionic_supercapacitors |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Nanotechnology dbr:Nanoionic_device dbr:Nanoionic_supercapacitor dbr:Fast_ion_conductor dbr:Joachim_Maier dbr:Australian_Laureate_Fellowship dbr:Kurt_Lehovec dbr:Solid_state_ionics dbr:Nanoelectronics dbr:Nanoionic_devices dbr:Nanoionic_supercapacitors |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Nanoionics |