分子材料压电性不足难题破解
手机能像薄膜一样随意弯曲，B超仪可以贴在身上，衣服可以通过弯折发电……7月24日，记者从东南大学获悉，该校与美国托莱多大学、北京大学等单位合作，合成了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。这一成果解决了困扰学界130多年的分子材料压电性不足的世纪难题。 压电性指的是材料在受挤压或拉伸时可以产生电，或在材料两端施加电压后材料能伸长或缩短的特性。1880年，居里兄弟首先发现电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。压电材料可以直接将电力转化成驱动力，用电产生声波、超声波，可广泛应用于消费电子、医疗和国防等众多领域。 传统压电陶瓷材料制造温度高、硬度大、有一定毒性，相比较而言，“分子材料”结构灵活多变、性质设计调控空间大、制作成本低、容易制成薄膜、柔韧性好、可降解、无毒害。研究者们一直在努力提升分子材料的压电性能，希望补足压电陶瓷的短板，但收效甚微。在这一背景下，科学家突破传统的思路，从提升铁电极轴数量入手，利用相变前后对称性的......阅读全文
Nature：研发获得具有高压电性能的透明铁电单晶
铁电材料是一种能够实现电-声信号转换的智能材料，广泛应用于超声、水声、电子、自控、机械等诸多领域。然而，由于铁电体存在大量的畴壁和晶界，传统的高性能压电材料，如：Pb(Zr,Ti)O3（PZT）陶瓷和工程畴结构的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 （PMN-PT）单晶材料，通常在可见
分子材料压电性不足难题破解
手机能像薄膜一样随意弯曲，B超仪可以贴在身上，衣服可以通过弯折发电……7月24日，记者从东南大学获悉，该校与美国托莱多大学、北京大学等单位合作，合成了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。这一成果解决了困扰学界130多年的分子材料压电性不足的世纪难题。 压电性指的是材料在受挤压或拉伸时可以产生电
科学家在瞬态可植入压电材料领域获里程碑式突破
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519970.shtm3月29日，南昌大学国际有序物质科学研究院汤渊源教授与东南大学等机构科研人员合作，在《科学》上发表题为“具有大压电响应的可生物降解铁电分子晶体”的研究长文，报道了“四两拨千斤”实现分子
科学家在瞬态可植入压电材料领域获里程碑式突破
3月29日，南昌大学国际有序物质科学研究院汤渊源教授与东南大学等机构科研人员合作，在《科学》上发表题为“具有大压电响应的可生物降解铁电分子晶体”的研究长文，报道了“四两拨千斤”实现分子晶体的压电性飞跃。随着我国科学技术的不断发展，人们对医疗健康的需求也日益旺盛。在这样的背景下，植入式压电生物医学器件
铁电和反铁电薄膜热开关领域获得重要进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514756.shtm
福建物构所无金属反铁电分子材料研究获进展
反铁电材料具有独特的电偶极子反平行排列结构，在温度或电场作用下表现出丰富的结构相变与临界物理性能，在高功率电容器、固态制冷和能量存储器件等方面展现出广阔的应用前景。作为铁性材料家族的重要组成，反铁电分子材料由于易裁剪、易加工、环境友好以及生物相容性突出等特点引起了人们的关注。但受制于反铁电材料自
什么是铁电畴？
为什么铁电体会有电滞回线？主要是因为铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中，晶体内部所有区域的自发极化P全部指向同一方向，整个晶体将在内外部空间建立起电场。那么周围空间将储存相当大的静电能量，从能量角度来看，这种状态是不稳定的。因此，晶体中铁电相的自发极化总是会分裂成一系列极化方向不同的小区域
什么是铁电畴？
为什么铁电体会有电滞回线？主要是因为铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中，晶体内部所有区域的自发极化P全部指向同一方向，整个晶体将在内外部空间建立起电场。那么周围空间将储存相当大的静电能量，从能量角度来看，这种状态是不稳定的。因此，晶体中铁电相的自发极化总是会分裂成一系列极化方向不同的
铁电材料电滞回线的测量
测量铁电材料电滞回线的方法通常有两种：冲击检流计描点法和 Sawyer-Tower电路法。第二种方法可用超低频示波器进行观察以及用xy函数记录仪进行记录，简便迅速，故人们常常采用。 采用Sawyer-Tower电路准静态测试铁电陶瓷材料电滞回线的测量原理图（GB/T6426-1999）如
铁电材料电滞回线的测量
测量铁电材料电滞回线的方法通常有两种：冲击检流计描点法和 Sawyer-Tower电路法。第二种方法可用超低频示波器进行观察以及用xy函数记录仪进行记录，简便迅速，故人们常常采用。 采用Sawyer-Tower电路准静态测试铁电陶瓷材料电滞回线的测量原理图（GB/T6426-1999）
中国发现新型发电材料：未来可用衣服给手机充电
东南大学科研团队最新发现的分子材料登上了美国《科学》杂志。 22日，记者从东南大学获悉，该校熊仁根教授团队、游雨蒙教授课题组与合作者在分子铁电、压电材料领域取得重要研究进展。相关研究结果于近日发表在国际顶尖学术杂志《科学》(Science)上，受到全球学界关注。 22日，熊仁根教授在接受记者采访
有机无机钙钛矿分子压电材料研究获进展
日前，中国科学院深圳先进技术研究院与东南大学教授熊仁根、游雨蒙团队及美国托莱多大学、南京大学、北京大学等单位联合，在有机无机钙钛矿分子压电材料取得突破。相关研究工作已于7月21日在《科学》（Science）发表。东南大学为第一通讯单位，美国托莱多大学、深圳先进院纳米调控与生物力学研究室为共同通讯
铁电材料中电卡效应的制冷原理
制冷是人们日常生活中必不可少的事情,从水果、蔬菜、肉类保鲜,到空调的使用,再到医用方面的器官冷藏、核磁共振成像等,都需要制冷。普通的压缩机制冷的方法已经差不多到了其极限,并且其排出的有机气体,直接破坏嗅氧层,引起了温室效应,对环境的破坏作用已越来越受到人们的重视。寻找新的制冷方式成为一项刻不容缓
新型二维铁电材料铁电畴结构的调控研究获进展
铁电材料因具有稳定的自发极化，且在外加电场下具有可切换的极化特性，在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同，二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键，这可降低表面能，有助于实现更小的器件尺寸。此外，传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日，西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果，并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法，揭示了在经典铁电材料钛酸铅中，通过施加适当的应变，可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构，这种结构展现出巨大的压电效应。 铁电螺旋示意图。课题组供图 铁
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日，西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果，并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法，揭示了在经典铁电材料钛酸铅中，通过施加适当的应变，可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构，这种结构展现出巨大的压电效应。铁电螺旋示意图。课题组供图铁电材料指的是
东南大学最新科研成果实现1880年以来一项突破
3月29日，最新一期《科学》以长文形式发表了东南大学生物科学与医学工程学院副研究员张含悦与化学化工学院教授熊仁根合作的科研成果。该团队首次将铁电化学与生物电子学有机结合，创新性地开发了一例压电响应直追无机陶瓷钛酸钡（BTO）的可生物降解有机铁电晶体2,2,3,3,4,4-六氟-1,5-戊二醇（HFP
有机铁电薄膜材料的介绍
有机铁电薄膜的制备方法包括溶胶－凝胶法、旋涂法(Spin-Coating)、分子束外延技术及Langmuir-Blod-get膜技术等。与传统的无机材料相比，有机聚合物材料具有易弯曲、柔韧性好、易加工、成本低等优点而备受关注。作为一种新型的铁电体，铁电高分子聚合物的研究主要以聚偏氟乙烯(Poly
铁电材料中的大电卡效应的应用前景
制冷是人们日常生活中必不可少的事情, 从水果、蔬菜、肉类保鲜, 到空调的使用, 再到医用方面的核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的压缩机制冷的方法已经差不多到了其极限, 并且其排出的有机气体, 直接破坏嗅氧层, 引起了温室效应, 对环境的破坏作用已越来越受到人们的重视。寻找新的制冷方式成为一项刻
软质电活性材料像电池一样储能
9日发表在《自然》杂志上的一篇论文称，美国西北大学材料科学家利用肽和塑料中大分子的片段，开发出一种由微小、灵活的纳米级丝带组成的材料。这种柔软、可持续的电活性材料有望为医疗、可穿戴和人机界面设备提供新的应用可能性。这种材料可以像电池一样充电，用于储存能量或记录数字信息。它还具有高效节能、生物相容性好
滑移铁电：无限次读写不疲劳
近年新兴的铁电材料，因为具有超快的读写速度，断电后数据不丢失，以及超低功耗和很好的抗辐射能力，越来越多被应用于卫星存储器等复杂场景。但也因制造成本高、存储密度低等劣势，这种材料的商业发展前景颇为受限。其中的疲劳失效问题，则导致铁电材料存储器的读写次数仅为几万次。为此，中国科学院宁波材料技术与工程研究
福建物构所分子基铁电晶体材料研究获新进展
铁电晶体是在居里温度以下电偶极子自发排列形成电畴，并可以随外加电场而使自发极化反向的一种材料。有极轴且无对称中心是铁电体的必要条件，因此，居里温度以下的铁电体必然也具有压电性。铁电材料对电信号表现出高介电常数，对温度改变表现出大的热释电响应，在应力或声波作用下具有强的压电效应和声光效应，在强电场
Nature：原子尺度调控实现材料的室温铁电、多铁性
日前来自康奈尔大学的科学家Darrell G. schlom（通讯作者）报道了一种构建室温条件下铁电和磁性耦合的单相多铁材料的新方法。作者采用LuFe2O4作为表面矩阵，在合成过程中引入特殊的FeO单层材料，这样实现了(LuFeO3)m/(LuFe2O4)1超晶胞的构建。由于相邻的LuFeO3的
深圳先进院在多铁材料纳米力学性能表征领域取得进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院纳米调控与生物力学研究室在多铁材料纳米力学性能表征领域取得新进展，提出了一种能够同时表征多铁纳米材料纳米尺度压电性能和力学性能的技术。相关成果以Nanomechanics of multiferroic composite nanofibers via loca
常用的压电材料分类
一类是无机压电材料，分为压电晶体和压电陶瓷，压电晶体一般是指压电单晶体；压电陶瓷则泛指压电多晶体。 压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、 成型、高温烧结，由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。具有压电性的陶瓷称压电陶瓷，实际上也是铁电陶瓷。在这种陶瓷的晶粒之中存
《科学》：一种更加生物友好的压电材料
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519965.shtm 3月29日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队应邀，在《科学》期刊发表题为《一种更加生物友好的压电材料》的评述文章。 压电材料作为一类重要的功能材料
Nature:铁电材料性能的预测与优化
铁电材料是一种存在自发极化的材料，且自发极化有两个或多个可能的取向，在电场作用下，其取向可以改变。它具有介电、压电、热释电、铁电以及电光效应、声光效应、光折变效应和非线性光学效应等重要特性。铁电体概括起来可以分成两大类，一类以KH2PO4为代表，具有氢键，从顺电相过渡到铁电相是无序到有序的相变，
铁电斯格明子研究取得系列进展
松山湖材料实验室研究员朱银莲团队联合中国科学院金属研究所研究员唐云龙团队、浙江大学研究员洪子健团队在铁电材料拓扑结构研究领域取得系列进展。他们通过巧妙地调控静电能和梯度能的耦合关系，诱导了纯奈尔型斯格明子，进一步揭示了斯格明子-泡泡与铁电180°畴的遗传关系，提出了一种新的斯格明子-泡泡的形成机制。
多阶铁电拓扑态研究获重要进展
近日，松山湖材料实验室大湾区显微科学与技术研究中心研究员马秀良团队同合作者，在自组装、高密度铁酸铋纳米结构中观测到多阶极性径向涡旋，并成功通过尺寸调控和外部电场实现不同拓扑态的转换和拓扑电荷控制。该发现为下一代高密度、多态非易失性存储器件的设计提供了全新思路。3月21日，相关成果发表于《自然-通讯》
“微交联法”创制高弹性铁电材料
8月4日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在《科学》（Science）上，发表了题为Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。该研究提出了铁电材料的本