可穿戴!我国科学家率先打造出有弹性的铁电材料
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队研发出了兼具弹性回复与铁电性的新型高分子铁电材料,有效解决了传统铁电材料在可穿戴领域难以在大形变下保持稳定性能的难题,填补了弹性铁电材料领域的空白。该成果于8月4日在国际顶尖学术期刊《科学》上发表。 铁电材料是一种绝缘性功能材料,表面自带电荷,且有记忆功能。在外加电场的作用下,电荷可以重新排列,即使电场不再作用,排列后的电荷也会保持原状。因此,该材料广泛应用于计算机存储器、高精度电机、超敏感传感器和声呐设备等电子产品中,也是我们日常使用的手机、平板电脑等电子设备中必不可少的材料之一。然而,铁电材料的铁电性来源——结晶部分几乎不具备弹性,拉伸率一般低于5%且没有回弹能力,铁电性和弹性对于铁电材料而言很难兼顾,制约了其可穿戴性。 该成果的负责人,中国科学院宁波材料所研究员胡本林介绍,这一研究成果最大的特点就是在高频大应变下,比如人体运动的时候,要求可穿戴材料具有弹性回复能力,......阅读全文
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
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
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
“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,
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
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
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
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
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
宁波材料所在铁电材料的光伏效应调控方面取得进展
光伏效应广泛存在于BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3等铁电材料中。由于较大的禁带宽度,铁电材料的光电转换效率通常较低。新型铁电材料BiFeO3因其禁带宽度相对较窄,人们在这种材料中发现了明显的光伏效应。相比单晶块体和外延薄膜材料,多晶BiFeO3薄膜因其制备工艺简单、成本低等因素在光
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。
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
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
发现铁电材料中室温电极化斯格明子晶格
2015年,中国科学院金属研究所研究员马秀良、朱银莲和博士唐云龙等通过PbTiO3/SrTiO3铁电多层膜的设计实施应变调控,发现铁电材料中的通量全闭合畴结构并成功制备出由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列(Science 2015)。该项工作发表后迅速激发了国际上关于新型铁
新研究或让铁电材料实现超高密度信息存储
中科院沈阳金属研究所研究人员通过国际合作,在铁电材料中发现了通量全闭合畴结构以及由顺时针和逆时针闭合结构交替排列构成的大尺度周期性阵列,并发现了闭合结构核心处存在巨大弯电效应,有望使铁电材料实现超高密度信息存储功能,相关成果4月16日在线发表于《科学》杂志。 铁电材料与铁磁材料具有极强的类比性
具有铁电半导体光电效应的晶体材料研究获进展
具有非中心对称结构的极性光电功能晶体材料以自发极化为基础,表现出优异的非线性光学、压电、热释电和铁电等光电性能。但只有结晶在10种极性点群的化合物才能够产生极化效应,如何创新极性光电功能晶体材料的结构设计,利用基元协同实现偶极矩的排列一致、并在宏观上组装具有强极化特性的化合物来获得具有优异光电性
福建物构所铁电半导体光电探测晶体材料研究获进展
铁电材料是一类特殊的极性化合物,基于自发极化效应表现出优良的非线性光学、压电、热释电和铁电等性能,在信息存储、红外探测、声表面波和集成光电器件等领域有着重要应用,特别在光辐照下材料内部将出现非平衡载流子的激发,诱导电子云结构发生不对称变化,从而诱导宏观极化产生许多新的现象,如反常光伏效应、光折变
福建物构所铁电半导体光电晶体材料研究获进展
极性晶体作为光电功能材料的重要组成部分,在非线性光学、压电器件、热释电探测器和铁电信息存储等方面有着广阔的应用前景。其中自发极化是极性晶体材料的本质核心,设计组装具有强极化效应的化合物是研制光电功能晶体材料的有效途径。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室和中科院光电材料化学与物
物构所自驱动紫外光电探测铁电材料研究获进展
紫外光电探测在军事、医疗、环境等领域具有非常广泛的应用。但是目前所报道的紫外光电探测大部分都需要有外加电压的存在才能够工作,制约着光电器件往便携、节能方面的发展。铁电体具有自发极化,且在光照下铁电自发极化所产生的内建电场能够促进光生载流子的分离,在自驱动光电探测领域显示了广阔的应用前景。与传统的
“2012中俄铁电/光学材料及其应用论坛”在上海召开
在中国科学院的大力支持下,由中国科学院上海硅酸盐研究所发起并主办的“2012中俄铁电/光学材料及其应用论坛”于4月23日至28日在上海硅酸盐所举行。上海硅酸盐所李国荣研究员和俄罗斯科学院无线电波研究所所长Yury Gulyaev院士担任本次会次主席,上海硅酸盐所罗豪甦研究员担任秘书长。本次会议邀
物理所在多阶钙钛矿铁电材料的极端条件研究中获进展
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210324_4782107.shtml 钙钛矿类材料具有多样且丰富的性能,如铁电、多铁、压电、介电、光伏、催化、磁性和高温超导等,是物质科学和材料技术的重要载体。常见的钙钛矿具有ABO3构型,称简单钙钛矿,A为半径较
可穿戴!我国科学家率先打造出有弹性的铁电材料
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队研发出了兼具弹性回复与铁电性的新型高分子铁电材料,有效解决了传统铁电材料在可穿戴领域难以在大形变下保持稳定性能的难题,填补了弹性铁电材料领域的空白。该成果于8月4日在国际顶尖学术期刊《科学》上发表。 铁电材料是一种绝缘性功能材料,表面自带电荷,