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图1. 相场方法计算预测钙钛矿铁电材料典型畴结构的电畴尺寸对压电性能的影响 。(a) –(d) 四种典型的铁电畴结构 , 包括四方相90°畴(T-90°),正交相90°畴(O-90°),三方相71°畴(R-71°)和三方相(R-109°)畴 。电畴尺寸用D表示 。(e) BaTiO3单晶中四种典型畴结构的压电系数d33随畴尺寸和温度的变化 。(f) 300K温度下PZT单晶中四种典型畴结构的压电系数d33随电畴尺寸和成分的变化 。可以看到 , T-90°和R-71°结构的BaTiO3以及R-109°结构的PZT具有“常规”电畴尺寸效应:电畴越?。?d33越大;而R-109°和O-90°结构的BaTiO3以及R-71°和T-90°结构的PZT具有“反常”电畴尺寸效应:电畴越大,d33越大 。
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图2. 热力学模型和相场模型计算模拟预测的三方相BaTiO3单晶“4R”畴结构的畴尺寸对压电性能的影响 。(a) “4R”畴结构的示意图,电畴尺寸用D表示 。(b) 热力学模型和相场模型计算的压电系数d33随电畴尺寸D的变化关系 。可以看到 , “4R”畴结构的d33呈现出随畴尺寸减小非单调变化的依赖关系 , 而R-109°畴结构的d33随畴尺寸减小单调下降 。
进一步研究发现,在工程畴结构铁电晶体中,压电效应与电畴尺寸的依赖关系取决于畴内部本征压电效应的变化,而非畴壁的直接贡献 。畴壁的存在伴随有长程的剩余应力和退极化场 , 同时这些剩余应力和退极化场会因电畴尺寸的变化而变化,导致铁电畴的自由能曲面发生变化,电畴内部极化方向发生偏转(如图3所示),最终使电畴内部的本征压电系数发生变化 。这一变化与铁电晶体热力学势能曲线的各向异性有关 。因此,对于不同成分、不同的极化方向的铁电晶体,压电效应与电畴尺寸的关系可以是不同的 。基于这样的认识,笔者建立了一个基于等效极化偏转的热力学模型 , 用来描述工程畴结构铁电单晶的尺寸效应 。该模型能够基于少量的热力学参数,计算预测铁电晶体的压电效应与电畴尺寸的依赖关系 。
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【铁电畴越小压电性越强吗,压电与声光】图3.电畴尺寸效应机理示意图 。工程畴结构铁电体中,电畴尺寸变化导致畴内部的自发极化相对于单畴状态发生偏转,偏转角为θ 。
这项工作一方面加深了人们对于铁电材料中畴尺寸效应的认识,另一方面也有助于探索和发展具备更高性能的压电材料 , 为压电材料的设计提供了新的思路以及更多可能性 。
研究工作于近期发表在 Advanced Materials,作者是美国宾夕法尼亚州立大学的王博博士、陈龙庆教授 (https://www.mri.psu.edu/chen-research-group)和西安交通大学的李飞教授 。研究工作中的相场计算是利用Mu-PRO商业软件(http://www.mupro.co)完成的 。
*中国科协科学技术传播中心支持
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论文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105071?af=R
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想问个问题,现在那么多房屋租赁、买卖的软件 。为什么很少有商铺、门面的出租信息?确实是这样的,在网上真正出租的商铺,不管是房东个人房源还是中介的,真的是少的可怜,为什么呢?
因为商铺的占比和需求远远小于住房,世面上看到的临街商铺或者一些不起眼的铺子很少有空着的,商铺一般来说租期都比较长,相对于要稳定些,地段好的铺子历史前租客不租了,空置期也没有那么长 。
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