缺陷、失败和寒冷促成了电子与先进材料会议的成功

[上图]罗杰·德·索萨(左)和韦恩·卡普兰在德·索萨在EAM的全体演讲后正在讨论。卡普兰代表ACerS基础科学部共同组织了这次会议。信贷:槭树

的电子与先进材料会议(EAM)周五在佛罗里达州奥兰多收官。，after three days of stimulating sessions. The weather “cooperated” and was unusually chilly, which safeguarded attendees from sunshine distraction! (See images from the event在这里)。

会议由ACerS电子部门和ACerS基础科学部门共同组织，提供了每个部门的并行编程。来自22个国家的近345人参加了会议，其中包括85名学生。

布雷迪·吉本斯(Brady gibbons)——电子部门主席、EAM协办方、俄勒冈州立大学教授——说他很欣赏这次会议对学生的培养效果。他说:“我们在这里帮助电陶瓷行业发展。”

这种友谊也延伸到了专业领域。吉本斯说:“这次会议是我们每年都期待的社区核心。”“会议培养了新的关系，激发了新的想法、新的合作和新的友谊。”

这两次全会都是不同寻常的，为一个意想不到的主题奠定了基础，即与有缺陷的人建立和平——如果不是朋友的话。

在开幕全体会议上，罗杰·德·索萨德国亚琛工业大学(RWTH亚琛大学)的教授，首先提供了一个完美晶体的配方，没有点或扩展缺陷:取无限量的纯晶体，并将其放在烤箱中设置为0K无限长的时间。

他的观点是，我们需要学会与晶体结构中的缺陷共存并加以利用。他接着展示了一些优雅的氧同位素扩散实验，这些实验有效地发挥了“点缺陷显微镜”的作用，以测试离子在固体中迁移的速度是否有极限。

后来，在一次分组讨论中，莱恩马丁这位加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)教授抓住了材料缺陷这一主题，提出了一个哲学问题:“更好的材料总是更好吗?”

“有时候，但不总是这样。这取决于你的目标，”他说。缺陷是不可避免的，影响性能。“解决方案是用蛮力——用毒品或合金来抵消缺陷效应，……基本上就是把一个缺陷换成另一个缺陷。”

马丁认为，对缺陷的新认识正在出现。“在处理、表征和理论建模方面的新进展开始重新定义缺陷的‘坏人’名声。它们拥有一组属性/影响，当理解这些属性/影响时，它们提供了一种可以与任何其他因素相匹敌的控制深度和效用。(另见马丁的文章槭树公告(PDF))

这一主题在周四的全体会议上再次出现Judith MacManus-Driscoll剑桥大学(英国)教授。作为氧化物薄膜领域的主要研究者，她的演讲集中在氧化物薄膜器件的应用机会和需要克服的挑战上。她指出，外延薄膜并不是完美的单晶，而且带有缺陷。

“界面上的属性实际上是垃圾，”她说。“一个人可以克服它们;这些问题必须得到解决。”她说，寻找答案的地方是对散装陶瓷的研究。她说:“为了理解薄膜，我们需要对体化学有一些基本的了解。”她引用了对镧锶锰矿、锶铁钼酸盐、YBCO和其他复杂氧化物体系的研究，得出了这种联系。薄膜氧化物的应用包括忆阻器、光催化材料、高温超导体线、磁电存储器等等，所有这些都需要对缺陷进行工程处理。

会议还讨论了许多其他主题。宾夕法尼亚州立大学教授，克莱夫·兰德尔他的团队就他们正在学习的冷烧结技术做了几场演讲。兰德尔说:“低温的好处在于最大限度地减少热加工。”他的团队展示了陶瓷- ptfe复合微波材料在300˚C以下的冷烧结，这为思考工程材料体系打开了全新的思路。

近十年来，人们一直在寻找锆钛酸铅压电陶瓷的无铅替代品，以符合欧盟的有害物质限制指令。铌酸钾钠(KNN)是一种有竞争力的替代材料，但必须问的问题是它对环境的影响更大，更小，还是差不多。

英国谢菲尔德大学的Lenny Koh团队使用了一种分析建模工具，SCEAnTi这一问题的生命周期分析主要集中在两个方面:KNN器件制造中的隐含能量和毒理学。她说，目标是开发一种预研究方法，以评估“它是否值得首先做?”她提出了令人惊讶的结果，KNN比PZT对环境的破坏更大。钛酸铋是PZT的另一种候选压电陶瓷替代品，在她的模型中具有最佳的环境特征。

EAM继续其传统，为研究生提供辅导课，一系列网络招待会，海报会议和会议宴会。Nate Orloff, Juergen Roedel和Jacob Jones在会议的失败研讨会上发言。组织者杰夫·布伦内卡借用《星球大战》中绝地大师尤达的话说:“失败是最伟大的老师。嗯。”“学到的教训”很有趣，但也真正提醒人们，成功伴随着困难，即使对该领域最成功的研究人员来说也是如此。

明年会议将恢复其电子材料与应用的身份。现在计划参加2019年1月23日至25日在奥兰多举行的EMA 2019。

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