Ferroelastic-switching-driven large shear strain and piezoelectricity in a hybrid ferroelectric

铁电性 压电 材料科学 智能材料 执行机构 剪切(地质) 凝聚态物理 混合材料 极化(电化学) 聚合物 挠曲电 铁弹性 复合材料 纳米技术 光电子学 电气工程 物理 工程类 电介质 化学 物理化学
作者
Yuzhong Hu,Lü You,Bin Xu,Tao Li,Samuel A. Morris,Yongxin Li,Yehui Zhang,Xin Wang,Pooi See Lee,Hong Jin Fan,Junling Wang
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (5): 612-617 被引量:158
标识
DOI:10.1038/s41563-020-00875-3
摘要

Materials that can produce large controllable strains are widely used in shape memory devices, actuators and sensors1,2, and great efforts have been made to improve the strain output3-6. Among them, ferroelastic transitions underpin giant reversible strains in electrically driven ferroelectrics or piezoelectrics and thermally or magnetically driven shape memory alloys7,8. However, large-strain ferroelastic switching in conventional ferroelectrics is very challenging, while magnetic and thermal controls are not desirable for practical applications. Here we demonstrate a large shear strain of up to 21.5% in a hybrid ferroelectric, C6H5N(CH3)3CdCl3, which is two orders of magnitude greater than that in conventional ferroelectric polymers and oxides. It is achieved by inorganic bond switching and facilitated by structural confinement of the large organic moieties, which prevents undesired 180° polarization switching. Furthermore, Br substitution can soften the bonds, allowing a sizable shear piezoelectric coefficient (d35 ≈ 4,830 pm V-1) at the Br-rich end of the solid solution, C6H5N(CH3)3CdBr3xCl3(1-x). The electromechanical properties of these compounds suggest their potential in lightweight and high-energy-density devices, and the strategy described here could inspire the development of next-generation piezoelectrics and electroactive materials based on hybrid ferroelectrics.
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
boss_astr完成签到,获得积分10
刚刚
li完成签到,获得积分10
刚刚
WJDNG3完成签到,获得积分10
刚刚
zygclwl发布了新的文献求助100
1秒前
羊羊羊完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.3应助凌爽采纳,获得10
1秒前
美丽耳机发布了新的文献求助10
1秒前
ramia完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
yingzaifeixiang完成签到,获得积分10
2秒前
学习使我快乐完成签到,获得积分10
2秒前
YKT完成签到,获得积分10
2秒前
顺心凝阳完成签到,获得积分10
3秒前
xiaobuding完成签到,获得积分10
3秒前
zh4men9完成签到,获得积分10
3秒前
感动发卡完成签到,获得积分10
3秒前
为来可期完成签到,获得积分10
4秒前
Liyx123Aa完成签到,获得积分20
4秒前
skmksd完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
无语完成签到,获得积分10
4秒前
秋叶完成签到,获得积分10
4秒前
boss_phy完成签到,获得积分10
4秒前
自然亦寒完成签到,获得积分10
5秒前
小乔完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
闪闪沂完成签到,获得积分10
5秒前
王能行完成签到,获得积分10
5秒前
无悔呀完成签到,获得积分10
5秒前
yue完成签到,获得积分10
5秒前
xxxx完成签到,获得积分10
6秒前
wind应助我们去哪li采纳,获得20
6秒前
守护笨蛋发布了新的文献求助10
6秒前
美满的水卉完成签到,获得积分10
7秒前
尼布丁完成签到,获得积分10
7秒前
Kuta完成签到,获得积分10
7秒前
加选完成签到 ,获得积分10
8秒前
第九个黑夜完成签到,获得积分10
8秒前
橘子七个七完成签到,获得积分10
8秒前
gulin完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7253170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875348
关于积分的说明 18736290
捐赠科研通 6933751
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199896
关于科研通互助平台的介绍 2374618
邀请新用户注册赠送积分活动 2174539