1. 首页
  2. 学术动态

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料

 

共同第一作者:Fei Li, Dabin Lin, Zibin Chen, Zhenxiang Cheng

共同通讯作者:Fei Li , Long-Qing Chen ,Shujun Zhang 

第一单位:宾夕法尼亚州立大学


——前言——

 

能够将机械能转换为电能或者将电能转化为机械能的压电材料的合成是机电转换和传感应用领域中至关重要的一环。理论分析已经表明,钙钛矿氧化物中的高压电性与平面热力学势能面相关联,并且这一势能面连接两个或更多铁电相。在最新一期的Nature Materials中,中国科学家(分别工作于中国、美国、澳大利亚)基于唯象理论和相场模拟,提出了一种替代设计策略,以继续平缓势能面。该策略巧妙的引入了局部结构的异质性来操纵界面能。为了验证这一点,他们合成出稀土掺杂的Pb(Mg1 / 3Nb2 / 3)O3-PbTiO3(PMN-PT)材料,因为稀土掺杂剂倾向于改变Pb基钙钛矿铁电体的局部结构。Sm掺杂的PMN-PT陶瓷材料,在居里温度为89°C的情况下,压电系数高达1,500pC N-1,介电常数超过13000。这一研究为试图通过调变局部结构异质性来设计材料性能方向提供了一种新的思路和范例。新的设计思路也很有可能应用到诸多功能材料的设计合成中。

 

——图文解析——

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料Fig. 1 | Phenomenological illustration of the enhanced piezoelectricity in a homogeneous ferroelectric system and a ferroelectric system with local structural heterogeneity. 

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料Fig. 2 | Piezoelectric and dielectric properties of Sm-PMN–PT ceramics. 

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料Fig. 3 | Microstructure of 2.5Sm-PMN–31PT.  

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料Fig. 4 | Temperature-dependent dielectric properties of the 2.5Sm-PMN–31PT and PMN–36PT ceramics. 

备注:由于小编学识有限,如有不科学之处,恳请留言指正,更多精彩内容请大家移步阅读原文。

【Nature Materials最新】:设计合成高压电性质的铁电陶瓷材料

鸟语虫声总是传心之诀,花英草色无非见道之文

 

发表评论

登录后才能评论

联系我们

0755-86936171

有事找我:点击这里给我发消息

邮件:zhangzhexu@v-suan.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

QR code