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的表面嚴重的褶皺效應可以使得具有鐵磁性的LuFe2O4產生同步的鐵電性質,同時可以降低其電子自旋的無序性和不穩定性,這樣大幅度得提高了磁性相變溫度(從240k(LuFe2O4)提高到了281k((LuFeO3)m/(LuFe2O4)1))。此外,鐵電序參量和鐵磁序參量相互耦合,可以實現之間的在200k溫度條件下電場對于磁性的調控。該研究也很好得闡釋了該合成方案的設計可以很好得制備出具有較高溫度條件下的磁電耦合的多鐵材料,并且很好得利用了該類材料的幾何不穩定性、晶格的變形以及外延生長技術,成功設計出理想的磁電耦合材料。 第一性原......閱讀全文
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
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
什么是多鐵性材料
多鐵性材料是指材料的同一個相中包含兩種及兩種以上鐵的基本性能。多鐵性材料就是這樣的一種集電與磁性于一身的多功能材料。多鐵性材料(如既有鐵電性又有鐵磁性的磁電復合材料等)不但具備各種單一的鐵性(如鐵電性、鐵磁性),而且通過鐵性的耦合復合協同作用,它同時還具有一些新的效應,大大拓寬了鐵性材料的應用范圍。
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
鐵電和反鐵電薄膜熱開關領域獲得重要進展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514756.shtm
什么是鐵電疇?
為什么鐵電體會有電滯回線?主要是因為鐵電體是由鐵電疇組成的。理想單疇鐵電單晶體中,晶體內部所有區域的自發極化P全部指向同一方向,整個晶體將在內外部空間建立起電場。那么周圍空間將儲存相當大的靜電能量,從能量角度來看,這種狀態是不穩定的。因此,晶體中鐵電相的自發極化總是會分裂成一系列極化方向不同的
什么是鐵電疇?
為什么鐵電體會有電滯回線?主要是因為鐵電體是由鐵電疇組成的。理想單疇鐵電單晶體中,晶體內部所有區域的自發極化P全部指向同一方向,整個晶體將在內外部空間建立起電場。那么周圍空間將儲存相當大的靜電能量,從能量角度來看,這種狀態是不穩定的。因此,晶體中鐵電相的自發極化總是會分裂成一系列極化方向不同的小區域
多鐵性材料的應用有那些
潛在應用:利用正磁電效應——磁傳感、換能器件、利用逆磁電效應(電寫磁讀)——信息存儲(磁電隨機存儲器)等
中國科大等合成一種具有室溫多鐵性的單晶納米帶新材料
近日,中國科大李曉光教授研究小組與中國科學院物理研究所李建奇研究員研究組合作,設計并合成出一種具有室溫多鐵性的單晶納米帶新材料。相關研究結果發表在自然出版集團的Scientific Reports(《科學報告》)上。 多鐵性材料同時具有鐵電、(反)鐵磁等多種鐵性有序,由于其獨特的磁電耦
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
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
美研制新型非易失性鐵電存儲設備
據美國物理學家組織網近日報道,美國科學家們正在研制一種新的計算機存儲設備——鐵電晶體管隨機存取存儲器(FeTRAM),其將比現在的商用存儲設備更快捷,且比占主流的閃存能耗更低。研究發表在美國化學學會的《納米快報》雜志上。 這種最新的存儲設備將由硅納米線和鐵電聚合物集合而成。鐵
多鐵性鐵酸鉍外延薄膜受極化調制的導電特性研究的進展
BiFeO3(BFO)作為室溫單相多鐵性材料,不但具有優越的鐵電特性,同時由于電、磁、應變之間的耦合作用,可以實現用電場控制磁化,是研究新型多態磁電存儲器的首選材料。最近有文獻報道了在BFO單晶中又觀察到了與鐵電極化相關的可反轉的二極管整流特性。這種受鐵電極化調控的導電行為,不但增加了多鐵性BF
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
福建物構所室溫以上無機有機雜化反鐵電材料研究獲進展
反鐵電體是一類重要的功能材料,在高壓高功率儲能電容器、換能器和非線性元件等領域有著廣闊的應用前景。近年來,有機無機雜化鈣鈦礦因其豐富的物理化學特性,在太陽能電池、發光二極管以及激光等方面備受關注。然而,基于雜化鈣鈦礦如何實現高溫的反鐵電體仍然是需要解決的一個重要問題。 中國科學院福建物質結構研
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
瑞士研究人員發現常溫磁電多鐵性材料
瑞士保羅謝爾研究所(PSI)的一個科研團隊最近成功制備出一種常溫磁電多鐵性材料。磁電多鐵性材料是一種同時具有磁性和鐵電性能的材料,并且其磁性和電性是相互耦合的,即通過變化其電性能也可以影響其磁性能。 這一特性使其特別適合于開發低能耗的數據存儲器件。目前的數據存儲器件是利用磁場的變化作用與材
二維材料首現奇異“多鐵性”狀態
美國麻省理工學院物理學家在單原子薄材料中發現了一種奇異的“多鐵性”狀態。他們的觀察首次證實了多鐵性可存在于完美的二維材料中。發表在最新一期《自然》雜志上的這一發現,為開發更小、更快、更高效的數據存儲設備鋪平了道路,這些設備由超薄的多鐵性比特和其他新的納米級結構組成。 研究作者、麻省理工學院物理
瑞士研究人員發現常溫磁電多鐵性材料
瑞士保羅謝爾研究所(PSI)的一個科研團隊最近成功制備出一種常溫磁電多鐵性材料。磁電多鐵性材料是一種同時具有磁性和鐵電性能的材料,并且其磁性和電性是相互耦合的,即通過變化其電性能也可以影響其磁性能。 這一特性使其特別適合于開發低能耗的數據存儲器件。目前的數據存儲器件是利用磁場的變化作用與材料
滑移鐵電:無限次讀寫不疲勞
近年新興的鐵電材料,因為具有超快的讀寫速度,斷電后數據不丟失,以及超低功耗和很好的抗輻射能力,越來越多被應用于衛星存儲器等復雜場景。但也因制造成本高、存儲密度低等劣勢,這種材料的商業發展前景頗為受限。其中的疲勞失效問題,則導致鐵電材料存儲器的讀寫次數僅為幾萬次。為此,中國科學院寧波材料技術與工程研究
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
多階鐵電拓撲態研究獲重要進展
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團隊同合作者,在自組裝、高密度鐵酸鉍納米結構中觀測到多階極性徑向渦旋,并成功通過尺寸調控和外部電場實現不同拓撲態的轉換和拓撲電荷控制。該發現為下一代高密度、多態非易失性存儲器件的設計提供了全新思路。3月21日,相關成果發表于《自然-通訊》
“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
西湖大學團隊發現新型螺旋鐵電結構
7月26日,西湖大學理學院物理系特聘研究員劉仕團隊在《物理評論快報》上發表了最新研究成果,并入選編輯推薦。該研究利用基于機器學習的分子動力學方法,揭示了在經典鐵電材料鈦酸鉛中,通過施加適當的應變,可以誘導出一種新型的螺旋鐵電結構,這種結構展現出巨大的壓電效應。鐵電螺旋示意圖。課題組供圖鐵電材料指的是
西湖大學團隊發現新型螺旋鐵電結構
7月26日,西湖大學理學院物理系特聘研究員劉仕團隊在《物理評論快報》上發表了最新研究成果,并入選編輯推薦。該研究利用基于機器學習的分子動力學方法,揭示了在經典鐵電材料鈦酸鉛中,通過施加適當的應變,可以誘導出一種新型的螺旋鐵電結構,這種結構展現出巨大的壓電效應。 鐵電螺旋示意圖。課題組供圖 鐵
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,
多校聯合在鐵電基神經形態視覺系統領域取得進展
元件能否可以像人類視網膜那樣,在每個像素上把感知、存儲、計算功能集于一體?科學家提出了開發感知、存儲、計算“全在一”視網膜硬件的構想。近日,山西師范大學教授許小紅、副教授薛武紅與復旦大學教授周鵬、南方科技大學副教授周菲遲合作,提出并構建全范德華二硫化硒/六方氮化硼/銅銦二磷六硫基鐵電場效應晶體管,通
Science-Advances:鐵電超晶格中發現周期性電偶極子波
拓撲極化結構自身具有拓撲保護性,在信息處理、傳輸、存儲等方面具有重要的應用價值。然而,鐵電材料中的極化拓撲結構一般都包含本體對稱性不允許的連續極化旋轉。如何解決鐵電極化與晶格應變的相互制約的問題,實現極化反轉與晶格應變的有效調控,獲得有望用于超高密度信息存儲的結構單元,是當今鐵電材料領域面臨的一
香山科學會議研討“多鐵性材料的發展與挑戰”
??? 以“多鐵性材料的發展與挑戰”為主題的第306次香山科學會議7月10—12日在北京舉行。清華大學南策文教授、南京大學劉俊明教授、中國科技大學李曉光教授和浙江大學陳湘明教授擔任會議執行主席。???? 多鐵性材料的研究是目前材料科學及凝聚態物理中的一個寬廣的新領域,蘊含著豐富的材料科學與物理研究課