# Argonne показала 4D-рассеяние нейтронов для отслеживания коррелированного движения ионов в кристалле хлорида стронция

- Опубликовано: 2026-11-05 23:33 UTC
- Раздел: Тяга и энергия › Батареи
- Теги: 4D квазиупругое рассеяние нейтронов, твердотельные электролиты, коррелированное движение ионов, Spallation Neutron Source, Аргоннская национальная лаборатория, кристалл хлорида стронция, быстрый ионный проводник, ионная проводимость, PRX Energy
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-7277dc8b84a651e1fd379354_argonne_pokazala_4d/

**Группа под руководством Аргоннской национальной лаборатории испытала 4D-QENS на источнике SNS на модельном кристалле. Метод дал прямое свидетельство коррелированного движения ионов, важного для твердотельных электролитов.**

![Argonne demonstrates 4D neutron scattering to track correlated ion motion in a strontium chloride crystal](https://sgzwpqqelzmajkcubgkl.supabase.co/storage/v1/object/public/rt-media/2026/11/72243eb50fd8c522.jpg)
*U.S. Department of Energy from United States, Wikimedia Commons, Public domain*

Группа под руководством Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США продемонстрировала метод измерения активности ионов в твёрдых телах — 4D квазиупругое рассеяние нейтронов (4D-QENS), сообщает azom.com. Технику испытали на источнике нейтронов Spallation Neutron Source — установке для пользователей Управления науки DOE в Окриджской национальной лаборатории (ORNL). По сообщению авторов, метод даёт больше деталей о том, как ионы движутся и взаимодействуют, что может улучшить теоретические модели для проектирования твердотельных батарей и смежных технологий. [1]

## Почему важно движение ионов

Некоторые материалы позволяют ионам, то есть заряженным атомам или молекулам, быстро перемещаться. Поэтому их применяют как электролиты в твердотельных батареях, которые могут запасать больше энергии и быть безопаснее обычных батарей с жидкими электролитами. [1]

Исследователи обычно считали, что движение ионов в твёрдых телах — независимый диффузионный процесс. Сейчас изучается идея, что ключ к сверхбыстрой проводимости — коррелированное движение, обусловленное взаимодействием ионов. Прямо наблюдать его экспериментально до сих пор не удавалось. [1]

## Как работает 4D-QENS

При квазиупругом рассеянии нейтронов пучок направляют на образец и измеряют изменения направления и энергии нейтронов при рассеянии. Эти изменения показывают перемещения атомов или молекул в материале. В 4D-QENS монокристаллический образец вращают под пучком нейтронов. Данные охватывают три пространственных измерения и передачу энергии, которая даёт четвёртое. [1]

«Идея таких вращений образца существует на импульсных источниках нейтронов около 15 лет, но к QENS её раньше не применяли», — сказал Реймонд Осборн, старший физик Аргонна и ведущий автор работы. [1]

Измерения провели на монокристаллах хлорида стронция — соли, которая становится быстрым ионным проводником выше 1200 градусов по Фаренгейту. Она не рассматривается для будущих применений, но хорошо изученные свойства сделали её подходящим модельным кристаллом. [1]

Результаты по перескокам ионов между позициями в кристаллической решётке согласовались с прежними исследованиями. Кроме того, измерения дали прямое свидетельство коррелированного движения ионов. Такое движение может как облегчать перемещение в материале, так и создавать «пробки», вредные для батареи. [1]

Объём данных вырос благодаря недавнему повышению мощности Spallation Neutron Source, самого мощного в мире импульсного источника нейтронов, и вычислительным ресурсам DOE, в том числе Argonne Leadership Computing Facility. Исследователи отметили, что такой анализ подойдёт для будущих работ с 4D-QENS на более сложных материалах, связанных с твердотельными электролитами. Работа описана в журнале PRX Energy. [1]

## Источники

1. [azom.com](https://www.azom.com/news.aspx?newsID=66003)
2. [Interesting Engineering](https://interestingengineering.com/energy/argonnes-ion-fuel-cells)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-7277dc8b84a651e1fd379354_argonne_pokazala_4d/