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真空击穿是限制高职能电气设备(粒子加快器、真空断道器、X射线管等)和电真空器件(微纳真空器件等)职能晋升和运转牢靠性的重要要素之一,跟着真空设备和器件的体积越来越紧凑、作事电场越来越高,强电场影响下真空击穿的肇端机制及其微观动力学进程成为真空绝缘周围的根基外面题目。即使干系讨论以为正在真空境况中强电场会驱动电极资料皮相微观组织转化,造成诱导击穿的先驱体,并最终导致真空击穿kb体育,然而,至今仍无法竣工直接测验巡视真空击穿肇端阶段电极资料皮相微纳标准描写演变的动态进程。
今天,西安交通大学电气工程学院孟邦栋副教学、成永红教学讨论团队与爱沙尼亚塔尔图大学/芬兰赫尔辛基大学Andreas Kyritsakis副教学讨论团队展开合营,针对“强电场与电极资料彼此影响”这一闭节科知识题,提出了欺骗高折柳透射电子显微镜展开原位电学与微观描写外征,体例讨论了尽头强电场(~GV/m)影响下金属皮相碳层的描写演更动力学进程。正在邦际上初次及时巡视到非晶碳层皮相的纳米突起的爆发与孕育进程,联结场致电子发射电流的转化特质觉察了纳米突起孕育的差别发达阶段,揭示了资料描写演变特质与场致电子发射特点的内正在闭系。讨论提出了场致皮相原子扩散机制:即局域高电场会明显改革皮相原子间的迁徙势垒,驱动皮相原子向更高场强目标扩散,最终造成击穿先驱体并诱导击穿产生。评审专家评议该讨论:“This work could be seen as a good starting point to encourage further work in this direction”。讨论收效有助于深化剖析真空击穿进程中电场与电极资料彼此影响,从资料微观标准清楚真空击穿的肇端机制,为处置高能物理安装与微纳器件中的真空击穿题目奠定外面根基。
讨论作事取得了邦度自然科学基金面上项目、焦点高校根基科研营业费、欧盟“地平线”准备及爱沙尼亚讨论理事会RVTT3项目等项目维持,西安交通大学微纳标准资料行动讨论中央和泽攸科技有限公司正在测验筑筑方面的肆意维持。
孟邦栋、成永红团队永久从事介电体例放电击穿与绝缘讨论,正在微纳标准绝缘与击穿、强电场下电极微观描写演变等讨论方面获得了一系列首要讨论收效,讨论收效仍旧揭晓于J. Phys. D: Appl. Phys.、Nanoscale、J. Appl. Phys.、Phys. Plasmas、IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul.等期刊上,团队主旨成员博士生李伊濛得回第30届邦际真空放电及电断气缘集会卓绝青年讨论者奖。