Space Charge‐Electron Transmission for Enhancing High‐Temperature Piezoelectricity in BF‐Based Ceramics

材料科学 陶瓷 压电 空间电荷 电子 空格(标点符号) 电荷(物理) 传输(电信) 工程物理 凝聚态物理 复合材料 纳米技术 核物理学 计算机科学 物理 电信 量子力学 操作系统
作者
Yiting Huang,Jin Qian,Jimin Lin,Xiangbin Zhang,Guohui Li,Guanyu Liu,Boxiong Shen,Jiwei Zhai
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202511290
摘要

Abstract Bismuth ferrite (BF)‐based piezoceramics with enhanced high‐temperature piezoelectric performance are critical for next‐generation, environmentally benign electronic devices targeting applications in extreme environments. However, reconciling the inherent trade‐off between superior piezoelectric coefficients and thermal stability remains a fundamental challenge. In this study, a synergistic strategy combining space‐charge‐limited conduction and electron conduction (SCLC‐ELC) is developed, in which Ga 3+ (corresponding to ELC) is incorporated into a BF‐based matrix containing A‐site cation vacancies (corresponding to SCLC). Phase‐field simulations reveal that this transmission modulation enhances the polarization response by reducing the Landau barriers, while stabilising the coexistence of macro‐ and micro‐domains across a broad temperature range. Consequently, the resultant material demonstrates exceptional piezoelectric performance ( d 33 ∼ 205 pC/N) and thermal stability (310 ± 13% pC/N, 100−415 °C). Systematic characterisation of the domain structure confirms that the coexistence of the stabilised dual‐scale domain is the principal contributor to the enhanced piezoelectric response. In situ electric‐field crystal structure analysis reveals unidirectional evolution to a single phase, verifying the stable existence and irreversible formation of the polar configuration. This synergistic strategy represents a novel design paradigm for enhancing the high‐temperature piezoelectric performance of BF‐based ceramics.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Victor完成签到,获得积分10
4秒前
研友_5Y9775发布了新的文献求助30
4秒前
乐观的凌兰完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
安然无恙完成签到,获得积分10
8秒前
SHEENA163完成签到,获得积分20
9秒前
清爽老九发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
思源应助省委一把手采纳,获得10
12秒前
qianyixingchen完成签到 ,获得积分10
14秒前
sa完成签到 ,获得积分10
15秒前
方强完成签到,获得积分10
15秒前
19秒前
RATHER完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
山奈完成签到 ,获得积分10
20秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得20
21秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
七月流火应助科研通管家采纳,获得150
21秒前
zaozao应助科研通管家采纳,获得20
21秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
zho应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
22秒前
骏马奔驰完成签到,获得积分10
22秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得20
22秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得20
22秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
23秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
23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
Acute Mountain Sickness 2000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
Why Neuroscience Matters in the Classroom 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5046306
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4275478
关于积分的说明 13327315
捐赠科研通 4089494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2237791
邀请新用户注册赠送积分活动 1244871
关于科研通互助平台的介绍 1173052