新型铁电材料可变身机器人“肌肉”
美国科学家领导的一个国际研究小组表示，他们研制出的一种新型铁电聚合物，能高效地将电能转化为机械应变，有望成为一种高性能的运动控制器（致动器），在医疗设备、先进机器人和精密定位系统中大显身手，例如作为机器人的“肌肉”等。相关研究论文发表于最近的《自然·材料》杂志。 铁电材料是一类在施加外部电荷时表现出自发电极化的材料。在相变过程中，这些材料中的机械应变可以使其形状等特征发生变化，因此这种材料可用作致动器。致动器指在外力（如电能）作用下能变形的材料。 一般而言，这些致动器很坚硬，但铁电聚合物等软致动器具有更高的灵活性和环境适应性。聚合物是一类由许多相似单元结合在一起形成的材料，DNA和尼龙都是聚合物，铁电聚合物的机械应变比陶瓷等其他铁电材料高得多。此外，铁电聚合物还更柔韧、成本更低、质量更轻，因此在软机器人和柔性电子产品等领域更有前景。 研究团队指出，目前软材料致动领域面临两大挑战：提高软材料的受力以及降低驱动场。为此，他......阅读全文
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
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
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
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）
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
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
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
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
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
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
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
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。
氧化铪基铁电存储材料研究取得进展
互联网、人工智能等信息技术的快速发展，对存储器的存储密度、访问速度及操作次数提出了更高的要求。氧化铪基铁电存储器具有低功耗、高速、高可靠性等优势，被认为是下一代非易失性存储器技术的潜在解决方案。现在普遍研究的正交相（orthorhombic phase，简称“o相”）HfO2基铁电材料由于自身高铁电
氧化铪基铁电存储材料研究取得进展
互联网、人工智能等信息技术的快速发展，对存储器的存储密度、访问速度及操作次数提出了更高的要求。氧化铪基铁电存储器具有低功耗、高速、高可靠性等优势，被认为是下一代非易失性存储器技术的潜在解决方案。现在普遍研究的正交相（orthorhombic phase，简称“o相”）HfO2基铁电材料由于自身高铁电
多铁性材料可将热直接转化为电
据美国物理学家组织网近日报道，从1824年开始，工程师们就已学会利用液体水和气体水之间的相变来发电。现在，美国科学家开始探索使用名为多铁性材料的金属合金发生“相变”来直接将热转化为电。 美国明尼苏达大学的理查德·詹姆斯领导的团队希望利用多铁性材料中自然出现的相变代替水的相变来发
铪基薄膜铁电变体研究获重要进展
在国家自然科学基金等项目的资助下，松山湖材料实验室大湾区显微科学与技术研究中心团队在铪基薄膜铁电变体的调控研究中取得重要进展。该团队在单晶外延Hf0.5Zr0.5O2薄膜中成功稳定具有铁电性的新型单斜相，使材料呈现出卓越的抗铁电疲劳性能，为铪基薄膜中铁电性的稳定与增强开辟了新路径。相关成果10月3日
新型铁电材料可变身机器人“肌肉”
美国科学家领导的一个国际研究小组表示，他们研制出的一种新型铁电聚合物，能高效地将电能转化为机械应变，有望成为一种高性能的运动控制器（致动器），在医疗设备、先进机器人和精密定位系统中大显身手，例如作为机器人的“肌肉”等。相关研究论文发表于最近的《自然·材料》杂志。 铁电材料是一类在施加外部电荷时
新型铁电材料可变身机器人“肌肉”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504035.shtm
美研制新型非易失性铁电存储设备
据美国物理学家组织网近日报道，美国科学家们正在研制一种新的计算机存储设备——铁电晶体管随机存取存储器（FeTRAM），其将比现在的商用存储设备更快捷，且比占主流的闪存能耗更低。研究发表在美国化学学会的《纳米快报》杂志上。 这种最新的存储设备将由硅纳米线和铁电聚合物集合而成。铁
铁电材料中发现通量全闭合畴结构
记者日前从中国科学院金属研究所获悉，该所研究员马秀良研究团队与合作者在铁电材料中发现通量全闭合畴结构，或让铁电材料实现超高密度信息存储。 铁电材料是指在外加电场的作用下，其电极化方向可以发生改变的一类材料，如钛酸铅、钛酸钡等材料。铁电存储器具有功耗小、读写速度快、寿命长与抗辐照能力强等优点，但
科学家揭秘铁电材料的光电机制
美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室及加州大学伯克利分校的研究人员揭开了铁电材料在光照条件下产生高压电的秘密。该研究发表在《物理评论快报》上。 铁电材料是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支。铁电材料及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。
我国科研机构联合创制无疲劳铁电材料
中新网宁波6月7日电(林波)6月7日，中国科研机构联合在国际学术期刊《科学》(Science)上发表了题为“Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching”(利用层间滑移翻转机制开发抗疲劳铁
铁电反常光伏效应研究取得新进展
铁电光伏是上世纪七十年代在研究铁电材料的光电子学性质时发现的一种新的重要的物理效应。因与常规的p-n结型太阳能电池的光伏效应存在根本差别，这种现象常被称为反常光伏效应或者体光伏效应。近年来，随着人类社会对能源环境问题的持续关注，关于铁电光伏效应的研究持续升温。目前，关于铁电光伏效应的物理机制已有
金属所在铁电异质界面发现极化巨大增强现象
铁电材料由于具有铁电、介电、压电、热释电等丰富的物理性能，被广泛应用于非易失性铁电存储器、电容器、制动器、热释电探测器等电子器件中。为满足电子器件小型化的发展需求，铁电体需要以低维薄膜的形式集成到电子器件中。但是，随着薄膜厚度的减小，在异质界面去极化场的作用下，铁电极化会显著降低甚至消失，如何保
宁波材料所以“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