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Tuning the Dielectric Properties of Individual Clay Nanosheets by Interlayer Composition : Toward Nano-Electret Materials

Titelangaben

Gödrich, Sebastian ; Markus, Paul ; Stöter, Matthias ; Biersack, Bernhard ; Schobert, Rainer ; Breu, Josef ; Papastavrou, Georg:
Tuning the Dielectric Properties of Individual Clay Nanosheets by Interlayer Composition : Toward Nano-Electret Materials.
In: Advanced Functional Materials. (2025) . - 2509093.
ISSN 1616-3028
DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202509093

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
SFB 1585: Strukturierte Funktionsmaterialien für multiplen Transport in nanoskaligen räumlichen Einschränkungen
492723217

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

To exploit the full potential of clays for electronic applications, a deeper understanding of how their dielectric properties can be tuned in a defined manner is essential. So far, most attention has been paid to the surface chemistry of clay platelets and their mechanical properties. Important properties, like electrical breakdown voltages, have been studied only on the macroscopic scale and not on the level of single platelets. One open important question that must be addressed is how far the dielectric properties, such as the breakdown characteristics, can be tuned by the composition of the interlayer. By using scanning probe techniques, it became possible to study individual platelets of the synthetic hectorite. Their interlayer composition is varied by encapsulating different cations between the silicate monolayers, besides sodium, ammonium, and an organic dye. The electrical breakdown characteristics of the monolayers and functional double stacks of hectorite are determined at the single platelet level. The use of these clay-based materials as electrets is evaluated by creating defined charge patterns at the nm-level and recording their isothermal potential decay. Thereby, the charge retention properties of the different clay compounds are determined.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: 2D electronics; conductive AFM; dielectric breakdown; isothermal potential decay; Kelvin probe force microscopy; layered silicates
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie II - Grenzflächen und Nanoanalytik
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie II - Grenzflächen und Nanoanalytik > Lehrstuhl Physikalische Chemie II - Grenzflächen und Nanoanalytik - Univ.-Prof. Dr. Georg Papastavrou
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Organische Chemie I - Photo- und Elektrokatalyse für Nachhaltigkeit
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Kolloidchemie für elektrochemische Energiespeicher
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Kolloidchemie für elektrochemische Energiespeicher > Lehrstuhl Anorganische Kolloidchemie für elektrochemische Energiespeicher - Univ.-Prof. Dr. Josef Breu
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1585 - MultiTrans – Structured functional materials for multiple transport in nanoscale confinements
Graduierteneinrichtungen > Elitenetzwerk Bayern
Graduierteneinrichtungen > Elitenetzwerk Bayern > Macromolecular Science
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 08 Aug 2025 05:11
Letzte Änderung: 08 Aug 2025 05:11
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/94176