Engineering of Grain Boundary in Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 Epitaxial Films for Tunable Piezoelectric Properties

晶界 材料科学 压电 外延 矿物学 结晶学 冶金 复合材料 化学 微观结构 图层(电子)
作者
Lisha Fan,Yongji Wang,Ling Wu,Shuowen Zhang,Tianzhen Zhao,Tingbin Wang,Lei Ran,Szymon Tofil,Qiwei Song,Jun Pan,Jianhua Yao,Huaping Wu
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:129 (9): 4664-4672 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c07866
摘要

Grain engineering has long been utilized to modify the electrical poling behavior of piezoelectric ceramics. In this study, we explore the impact of grain boundary engineering on the piezoelectric performance of Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT) epitaxial films. By precisely tuning growth parameters, we produce dense and “rod-like” grain boundary PZT films. These “rod-like” PZT films exhibit a markedly different piezoelectric response compared to dense epitaxial PZT films that are free of grain boundaries. When subjected to 5 N external pressure at 190 °C, the output voltage of the dense PZT film reaches 17.7 mV, while the “rod-like” PZT film’s output drops to 5.6 mV, highlighting the attenuating influence of grain boundaries on piezoelectricity. Both films demonstrate an increasing piezoelectric response with rising temperatures, suggesting a pyro-piezoelectric effect in PZT. Additionally, both films show excellent durability, maintaining performance over 1000 cycles. Piezoelectric force microscopy analysis reveals that grain boundaries hinder reversible domain wall motion, leading to reduced piezoelectric coefficients in the PZT films. This study underscores the critical role of grain boundaries in influencing the piezoelectric behavior of epitaxial films and offers insights for grain boundary engineering in the development of self-sustained, smart sensing applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
shidapai2发布了新的文献求助10
3秒前
You完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
skotrie189完成签到,获得积分10
8秒前
ablala发布了新的文献求助10
10秒前
DWD_Kealix发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
陈梦鼠完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
SHUWEILU关注了科研通微信公众号
14秒前
小蘑菇的应助被月牙湾采纳,获得10
15秒前
胡萝卜发布了新的文献求助10
16秒前
miracle1005完成签到,获得积分10
16秒前
张清发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
shidapai2发布了新的文献求助10
22秒前
CodeCraft的应助被11采纳,获得10
22秒前
yyy发布了新的文献求助30
24秒前
科研通AI6.4的应助被梦羲采纳,获得10
25秒前
老的火龙果的应助被DDD采纳,获得10
25秒前
恐怖大王发布了新的文献求助20
25秒前
26秒前
小怪兽完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
打打的应助被TeeteePor采纳,获得10
28秒前
渡人舟的应助被西山菩提采纳,获得10
28秒前
Ava的应助被鳗鱼寄瑶采纳,获得10
28秒前
骨科小李完成签到,获得积分10
29秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
隐形曼青的应助被科研通管家采纳,获得10
29秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
30秒前
王张李高发布了新的文献求助10
30秒前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得30
30秒前
30秒前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
xing_xing的应助被科研通管家采纳,获得20
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7787427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9325944
关于积分的说明 20408115
捐赠科研通 7376396
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3322239
关于科研通互助平台的介绍 2469967
邀请新用户注册赠送积分活动 2338752