福建物構所分子基鐵電晶體材料研究獲新進展
鐵電晶體是在居里溫度以下電偶極子自發排列形成電疇,并可以隨外加電場而使自發極化反向的一種材料。有極軸且無對稱中心是鐵電體的必要條件,因此,居里溫度以下的鐵電體必然也具有壓電性。鐵電材料對電信號表現出高介電常數,對溫度改變表現出大的熱釋電響應,在應力或聲波作用下具有強的壓電效應和聲光效應,在強電場作用下具有顯著的電光效應。另外,鐵電材料在強光輻照下,電子被激發引起自發極化的變化,從而出現許多新的現象,如光折變效應等。鐵電材料具有優良的鐵電、介電、熱釋電及壓電等特性,在鐵電存儲器、紅外探測器、聲表面波和集成光電器件等固態器件方面有著非常重要的應用。 在科技部973和863計劃、國家自然科學基金、中科院“百人計劃”等項目的支持下,福建物質結構研究所中科院光電材料化學與物理重點實驗室羅軍華研究小組首次提出了基于手性陰離子和陽離子分子馬達組裝成一類新穎的分子基鐵電晶體材料酒石酸雙咪唑,其飽和極化強度Ps = 1.72 μC/......閱讀全文
鐵電材料電滯回線的測量
測量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種:沖擊檢流計描點法和 Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進行觀察以及用xy函數記錄儀進行記錄,簡便迅速,故人們常常采用。 采用Sawyer-Tower電路準靜態測試鐵電陶瓷材料電滯回線的測量原理圖(GB/T6426-1999)
鐵電材料電滯回線的測量
測量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種:沖擊檢流計描點法和 Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進行觀察以及用xy函數記錄儀進行記錄,簡便迅速,故人們常常采用。 采用Sawyer-Tower電路準靜態測試鐵電陶瓷材料電滯回線的測量原理圖(GB/T6426-1999)如
具有鐵電半導體光電效應的晶體材料研究獲進展
具有非中心對稱結構的極性光電功能晶體材料以自發極化為基礎,表現出優異的非線性光學、壓電、熱釋電和鐵電等光電性能。但只有結晶在10種極性點群的化合物才能夠產生極化效應,如何創新極性光電功能晶體材料的結構設計,利用基元協同實現偶極矩的排列一致、并在宏觀上組裝具有強極化特性的化合物來獲得具有優異光電性
有機鐵電薄膜材料的介紹
有機鐵電薄膜的制備方法包括溶膠-凝膠法、旋涂法(Spin-Coating)、分子束外延技術及Langmuir-Blod-get膜技術等。與傳統的無機材料相比,有機聚合物材料具有易彎曲、柔韌性好、易加工、成本低等優點而備受關注。作為一種新型的鐵電體,鐵電高分子聚合物的研究主要以聚偏氟乙烯(Poly
鐵電材料中電卡效應的制冷原理
制冷是人們日常生活中必不可少的事情,從水果、蔬菜、肉類保鮮,到空調的使用,再到醫用方面的器官冷藏、核磁共振成像等,都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限,并且其排出的有機氣體,直接破壞嗅氧層,引起了溫室效應,對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻不容緩
福建物構所鐵電半導體光電探測晶體材料研究獲進展
鐵電材料是一類特殊的極性化合物,基于自發極化效應表現出優良的非線性光學、壓電、熱釋電和鐵電等性能,在信息存儲、紅外探測、聲表面波和集成光電器件等領域有著重要應用,特別在光輻照下材料內部將出現非平衡載流子的激發,誘導電子云結構發生不對稱變化,從而誘導宏觀極化產生許多新的現象,如反常光伏效應、光折變
福建物構所鐵電半導體光電晶體材料研究獲進展
極性晶體作為光電功能材料的重要組成部分,在非線性光學、壓電器件、熱釋電探測器和鐵電信息存儲等方面有著廣闊的應用前景。其中自發極化是極性晶體材料的本質核心,設計組裝具有強極化效應的化合物是研制光電功能晶體材料的有效途徑。 中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室和中科院光電材料化學與物
寧波材料所以“微交聯法”創制高彈性鐵電材料
8月4日,中國科學院寧波材料技術與工程研究所柔性磁電功能材料與器件團隊在《科學》(Science)上,發表了題為Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。該研究提出了鐵電材料的本
“微交聯法”創制高彈性鐵電材料
8月4日,中國科學院寧波材料技術與工程研究所柔性磁電功能材料與器件團隊在《科學》(Science)上,發表了題為Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。該研究提出了鐵電材料的本
Nature:鐵電材料性能的預測與優化
鐵電材料是一種存在自發極化的材料,且自發極化有兩個或多個可能的取向,在電場作用下,其取向可以改變。它具有介電、壓電、熱釋電、鐵電以及電光效應、聲光效應、光折變效應和非線性光學效應等重要特性。鐵電體概括起來可以分成兩大類,一類以KH2PO4為代表,具有氫鍵,從順電相過渡到鐵電相是無序到有序的相變,
鐵電材料中的大電卡效應的應用前景
制冷是人們日常生活中必不可少的事情, 從水果、蔬菜、肉類保鮮, 到空調的使用, 再到醫用方面的核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限, 并且其排出的有機氣體, 直接破壞嗅氧層, 引起了溫室效應, 對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻
寧波材料所在鐵電材料的光伏效應調控方面取得進展
光伏效應廣泛存在于BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3等鐵電材料中。由于較大的禁帶寬度,鐵電材料的光電轉換效率通常較低。新型鐵電材料BiFeO3因其禁帶寬度相對較窄,人們在這種材料中發現了明顯的光伏效應。相比單晶塊體和外延薄膜材料,多晶BiFeO3薄膜因其制備工藝簡單、成本低等因素在光
新型二維鐵電材料鐵電疇結構的調控研究獲進展
鐵電材料因具有穩定的自發極化,且在外加電場下具有可切換的極化特性,在非易失性存儲器、傳感器、場效應晶體管以及光學器件等方面具有廣闊的應用前景。與傳統的三維鐵電材料不同,二維范德華層狀鐵電材料表面沒有懸空鍵,這可降低表面能,有助于實現更小的器件尺寸。此外,傳統三維鐵電薄膜的外延生長需要合適的具有小
Nature:原子尺度調控實現材料的室溫鐵電、多鐵性
日前來自康奈爾大學的科學家Darrell G. schlom(通訊作者)報道了一種構建室溫條件下鐵電和磁性耦合的單相多鐵材料的新方法。作者采用LuFe2O4作為表面矩陣,在合成過程中引入特殊的FeO單層材料,這樣實現了(LuFeO3)m/(LuFe2O4)1超晶胞的構建。由于相鄰的LuFeO3的
新型鐵電材料可變身機器人“肌肉”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504035.shtm
新型鐵電材料可變身機器人“肌肉”
美國科學家領導的一個國際研究小組表示,他們研制出的一種新型鐵電聚合物,能高效地將電能轉化為機械應變,有望成為一種高性能的運動控制器(致動器),在醫療設備、先進機器人和精密定位系統中大顯身手,例如作為機器人的“肌肉”等。相關研究論文發表于最近的《自然·材料》雜志。 鐵電材料是一類在施加外部電荷時
氧化鉿基鐵電存儲材料研究取得進展
互聯網、人工智能等信息技術的快速發展,對存儲器的存儲密度、訪問速度及操作次數提出了更高的要求。氧化鉿基鐵電存儲器具有低功耗、高速、高可靠性等優勢,被認為是下一代非易失性存儲器技術的潛在解決方案。現在普遍研究的正交相(orthorhombic phase,簡稱“o相”)HfO2基鐵電材料由于自身高鐵電
氧化鉿基鐵電存儲材料研究取得進展
互聯網、人工智能等信息技術的快速發展,對存儲器的存儲密度、訪問速度及操作次數提出了更高的要求。氧化鉿基鐵電存儲器具有低功耗、高速、高可靠性等優勢,被認為是下一代非易失性存儲器技術的潛在解決方案。現在普遍研究的正交相(orthorhombic phase,簡稱“o相”)HfO2基鐵電材料由于自身高鐵電
多鐵性材料可將熱直接轉化為電
據美國物理學家組織網近日報道,從1824年開始,工程師們就已學會利用液體水和氣體水之間的相變來發電。現在,美國科學家開始探索使用名為多鐵性材料的金屬合金發生“相變”來直接將熱轉化為電。 美國明尼蘇達大學的理查德·詹姆斯領導的團隊希望利用多鐵性材料中自然出現的相變代替水的相變來發
我國科研機構聯合創制無疲勞鐵電材料
中新網寧波6月7日電(林波)6月7日,中國科研機構聯合在國際學術期刊《科學》(Science)上發表了題為“Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching”(利用層間滑移翻轉機制開發抗疲勞鐵
科學家揭秘鐵電材料的光電機制
美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室及加州大學伯克利分校的研究人員揭開了鐵電材料在光照條件下產生高壓電的秘密。該研究發表在《物理評論快報》上。 鐵電材料是指具有鐵電效應的一類材料,它是熱釋電材料的一個分支。鐵電材料及其應用研究已成為凝聚態物理、固體電子學領域最熱門的研究課題之一。
鐵電材料中發現通量全閉合疇結構
記者日前從中國科學院金屬研究所獲悉,該所研究員馬秀良研究團隊與合作者在鐵電材料中發現通量全閉合疇結構,或讓鐵電材料實現超高密度信息存儲。 鐵電材料是指在外加電場的作用下,其電極化方向可以發生改變的一類材料,如鈦酸鉛、鈦酸鋇等材料。鐵電存儲器具有功耗小、讀寫速度快、壽命長與抗輻照能力強等優點,但
研究揭示鐵電光伏驅動的偏振光電探測晶體材料
偏振光電探測在遙感、近場成像、光學開關、通信和高分辨探測等領域有著廣闊的應用前景。然而受材料/器件結構各向異性的限制,在傳統半導體材料中實現高偏振特性的光探測仍然是一個巨大的挑戰。鐵電光伏材料所固有的高偏振特性(體光伏效應)為實現高效偏振光電探測提供了一種新的解決方案。特別是近年興起的有機無機雜
福建物構所無金屬反鐵電分子材料研究獲進展
反鐵電材料具有獨特的電偶極子反平行排列結構,在溫度或電場作用下表現出豐富的結構相變與臨界物理性能,在高功率電容器、固態制冷和能量存儲器件等方面展現出廣闊的應用前景。作為鐵性材料家族的重要組成,反鐵電分子材料由于易裁剪、易加工、環境友好以及生物相容性突出等特點引起了人們的關注。但受制于反鐵電材料自
科學家在鐵電材料中發現極化布洛赫點
近日,松山湖材料實驗室大灣區顯微科學與技術研究中心研究員馬秀良與合作者在鐵電材料中發現極化布洛赫點(Bloch point)。該發現是繼通量全閉合陣列、半子晶格、周期性電偶極子波之后,研究團隊在有關鐵電材料拓撲疇結構方面的又一項重要突破。相關成果在線發表于《自然-通訊》。布洛赫點是矢量場中的奇點,其
層狀反鐵電材料首次獲得本征六重極化態
近期,西安交通大學與中國科學技術大學、湖南師范大學、南京大學等單位合作,在二維層狀反鐵電材料實驗研究中取得進展,在該體系中首次獲得本征六重極化態,提出了垂直鐵電/反鐵電疇堆疊耦合實現的本征六態和四態機制。近期該成果在線發表于《自然-通訊》上。在該研究中,研究團隊利用化學氣相輸運法成功合成了高質量二維
發現鐵電材料中室溫電極化斯格明子晶格
2015年,中國科學院金屬研究所研究員馬秀良、朱銀蓮和博士唐云龍等通過PbTiO3/SrTiO3鐵電多層膜的設計實施應變調控,發現鐵電材料中的通量全閉合疇結構并成功制備出由順時針和逆時針閉合結構交替排列所構成的大尺度周期性陣列(Science 2015)。該項工作發表后迅速激發了國際上關于新型鐵
福建物構所極化快速翻轉鐵電晶體材料研究獲進展
鐵電體是一類重要的極性光電功能材料,表現出豐富的非線性光學、壓電、熱釋電、鐵電和光伏等性能,其本質特征是自發極化在外電場作用下發生反轉。近年來,鐵電分子化合物受到了人們的廣泛關注,逐漸發展為傳統無機鐵電陶瓷的一類重要補充材料。然而,如何實現自發極化的快速反轉是當前分子鐵電材料研究所需要解決的一個
福建物構所極化快速翻轉鐵電晶體材料研究獲進展
鐵電體是一類重要的極性光電功能材料,表現出豐富的非線性光學、壓電、熱釋電、鐵電和光伏等性能,其本質特征是自發極化在外電場作用下發生反轉。近年來,鐵電分子化合物受到了人們的廣泛關注,逐漸發展為傳統無機鐵電陶瓷的一類重要補充材料。然而,如何實現自發極化的快速反轉是當前分子鐵電材料研究所需要解決的一個
蛋白晶體高度穩定晶體框架材料問世
近日,德國亥姆霍茲柏林研究中心和復旦大學江明院士課題組將伴刀豆球蛋白A與輔助分子(碳水化合物)以及羅丹明連接起來,幫助蛋白質對稱排列,聯合研究開發出了一種全新的材料——蛋白質晶體框架材料,形成高度穩定的晶體,而且形成了可控制的互穿網絡。在這一過程中,碳水化合物首先與蛋白結合,然后羅丹明開始二聚化