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microionics是什么意思，microionics的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • n. 微离子学

    • 专业解析

    Microionics（微离子学）是一个跨学科领域，它结合了微电子学（Microelectronics）和离子学（Ionics）的核心概念，专注于研究在微米甚至纳米尺度下离子（带电原子或分子）的传输、存储、控制行为及其在固态微器件中的应用。其核心目标是开发基于离子而非电子作为主要信息或能量载体的新型微型化器件和系统。

    以下是其详细含义的解析：

    1. 核心概念：

      • “Micro-” (微尺度)： 指研究和工作尺度在微米（μm）或纳米（nm）级别。这要求对离子在极小空间内的行为有精确的理解和控制 。
      • “-ionics” (离子学)： 核心研究对象是离子。这包括离子在固体（特别是固体电解质）、液体或界面处的产生、迁移（扩散和电迁移）、存储（如在电极材料中）以及相关的电化学过程（如氧化还原反应）。
      • 固态特性： Microionics 主要关注固态环境下的离子行为，利用固态电解质或混合导体材料，这使其区别于传统电化学（更多涉及液态电解质）。

    2. 研究与应用领域：

      • 微型化固态电池： 开发用于微电子机械系统（MEMS）、植入式医疗设备、物联网传感器节点等的超小型、薄膜化、固态电解质电池或超级电容器。目标是实现高能量密度、长循环寿命和快速充放电。
      • 离子型微传感器： 利用特定离子在敏感膜中的选择性传输或结合来检测气体（如 CO₂, O₂）、离子浓度（如 H⁺/pH值）或生物分子，具有微型化、集成化潜力 。
      • 神经形态计算器件： 模拟生物神经元和突触的信息处理方式。利用离子在电解质中的迁移来动态改变器件（如忆阻器）的电导状态，实现类似突触的可塑性，为低功耗、并行处理的人工智能硬件提供可能。
      • 微纳尺度电化学执行器： 利用离子嵌入/脱出材料引起的体积变化或产生的应力来驱动微小的机械运动 。
      • 固态离子器件： 如微型化离子开关、离子晶体管等，探索利用离子流替代或补充电子流进行信息处理的可能性 。

    3. 关键技术与挑战：

      • 材料开发： 寻找在微尺度下具有高离子电导率、低电子电导率、良好化学/电化学稳定性、以及与微加工工艺兼容的固态电解质和电极材料。
      • 界面工程： 微尺度下，电极/电解质界面的性质（如接触电阻、离子传输势垒、副反应）对器件性能影响极大，需要精细调控 。
      • 微纳加工与集成： 将离子功能材料（如薄膜电解质、电极）精确地图案化和集成到硅基或其他基底上的微系统中，是 Microionics 实现应用的关键。
      • 表征技术： 在微小尺度下原位表征离子的传输动力学、界面反应和结构演变极具挑战性，需要发展高空间分辨率的表征手段 。

    总结来说，Microionics 是致力于在微纳尺度上理解和操控离子行为，并利用这些知识设计和制造新型固态微器件的科学与技术领域。它在微型能源存储、传感、神经形态计算和微驱动等方面展现出巨大的应用前景。

    来源参考：

    1. Nickel, N. H. (Ed.). (SpringerLink). Microionics: Solid State Ionics in Microsystems. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-71933-6 (权威专著，系统阐述微离子学概念与应用)
    2. Max Planck Institute for Solid State Research. (Department of Solid State Ionics). Research Focus Areas. https://www.fkf.mpg.de/solid-state-ionics (顶尖研究机构相关领域介绍)
    3. IEEE Xplore. (Search for "microionics" or "solid-state ionics microdevices"). Relevant Journal Articles (e.g., in IEEE Transactions on Nanotechnology, Journal of Microelectromechanical Systems). https://ieeexplore.ieee.org (大量关于微纳尺度离子器件、固态电解质微加工的研究论文)
    4. ScienceDirect (Elsevier). Solid-State Ionics Journal. https://www.sciencedirect.com/journal/solid-state-ionics (离子学领域顶级期刊，涵盖微离子学相关基础研究与器件应用)
    5. Nature Portfolio. Relevant Articles on Neuromorphic Computing with Ionic Devices. https://www.nature.com (发表离子忆阻器、类脑计算等前沿进展的高影响力期刊)

    网络扩展资料

    根据爱词霸在线词典的释义，microionics 是一个专业术语，其核心含义如下：

    该词可能涉及离子在纳米材料、生物细胞或电子器件中的微观运动机制研究，但具体应用场景需结合领域文献进一步确认。如需更详细的例句或用法，建议参考专业词典或学术资料。

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