近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員許鈁鈁團隊和王根水團隊合作，通過構建晶格失配誘導相分離的策略，在鋯酸鉛（PbZrO3）薄膜中構建出理論預測的三倍周期調制結構，且其體積分數可以通過薄膜的厚度進行調控。相關研究結果發表于《自然—通訊》。
反鐵電鈣鈦礦氧化物中自發極化呈出現豐富的調制序構，在電場激勵下可以實現反鐵電態和鐵電態之間的可逆或不可逆轉變，并伴隨著強烈的電荷、體積或熱量變化，是儲能、換能和驅動等應用的關鍵物理基礎。目前，國際上關于PbZrO3基反鐵電材料的基態結構存在廣泛爭議，不同學者提出了多種能量相近并相互競爭的極化序構理論。
研究團隊實驗發現了特殊的三倍調制周期亞鐵電相與經典的四倍調制周期反鐵電相形成交替共生的分相結構，并揭示了三倍調制周期亞鐵電相隨薄膜厚度增大而逐漸增多的現象，該現象主要與反相疇界有關。薄膜/襯底界面通過形成失配位錯釋放了大部分襯底對薄膜的壓應力，失配位錯、薄膜厚度和熱膨脹系數等多種因素決定了薄膜內反相疇界的密度，通過控制反相疇界的形成，可以利用膜厚來調控三倍周期亞鐵電相的體積分數。
PbZrO3基反鐵電材料中新型三倍周期極化序構及其形成機制。圖片來源于《自然—通訊》
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47776-6
記者7月22日從蘇州大學獲悉，該校李耀文、陳先凱與東南大學張天愷等3名學者合作，提出“電子共振”策略，以解決柔性鈣鈦礦光伏電池效率不高、穩定性弱等難題。相關成果22日由國際學術期刊《自然》在線發表。據......
鈣鈦礦—有機疊層太陽能電池是一種新型光伏器件，然而寬帶隙鈣鈦礦材料在制備和運行階段易發生成分分離，導致其性能快速衰減。近日，中國科學院化學研究所團隊針對這一難題，創新性提出“全階段調控”策略，通過引入......
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員葛子義和劉暢等，在前期鈣鈦礦太陽能電池研究的基礎上，提出了一種基于化學硬度理論的多組分鈣鈦礦結晶同步化調控策略。相關成果日前發表于《自然-納米技術》。全鈣鈦礦疊......
4月27日，記者從寧波大學獲悉，該校物理科學與技術學院鄭飛、胡子陽團隊在二維鈣鈦礦太陽能電池光電壓損失機制研究方面取得關鍵突破，團隊建立了二維鈣鈦礦內部載流子輸運的新認知范式，為定向消除光電壓損失、進......
3月4日，深圳理工大學研究團隊聯合蘇州大學、香港理工大學在《能源環境與科學》發表最新研究成果。合作團隊創新性地提出熱力學穩定策略，從熱力學根源上抑制了寬帶隙鈣鈦礦中富溴相的優先成核，成功攻克了其光致相......
如何讓輕薄、柔韌的鈣鈦礦太陽能電池既保持高效率，又能穩定、均勻地大面積生產?這一困擾學界與產業界的核心難題，如今有了創新解法。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室......
在國家自然科學基金項目（批準號：52473322）等資助下，武漢大學物理科學與技術學院王植平團隊提出一種原子尺度界面鍵合技術，解決了鈣鈦礦太陽能電池效率與穩定性難以協同提升難題。相關研究成果以“氧化鉿......
美國賓夕法尼亞州立大學研究團隊將合成DNA與半導體材料鈣鈦礦結合，研發出一種全新的“生物—電子”存儲設備，將DNA海量信息存儲能力與鈣鈦礦出色的電子性能合二為一，存儲密度更高，功耗僅為傳統存儲設備的百......
記者1月21日從廈門大學獲悉，該校材料學院教授張金寶團隊與西安交通大學教授梁超團隊成功開發了一種分子壓印退火新方法，可精準調控鈣鈦礦缺陷的形成與演變過程，為提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提供了新思路。最......
廈門大學材料學院教授張金寶團隊與西安交通大學教授梁超團隊合作，開發了一種分子壓印退火新方法，可精準調控鈣鈦礦缺陷的形成與演變過程，為提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提供了新思路。相關論文北京時間1月9日發......