Defect dipole stretching enables ultrahigh electrostrain

偶极子 材料科学 化学物理 物理 量子力学
作者
Shuo Tian,Binquan Wang,Bin Li,Yiping Guo,Shujun Zhang,Yejing Dai
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:10 (28) 被引量:44
标识
DOI:10.1126/sciadv.adn2829
摘要

Piezoelectric actuators have been extensively utilized as micro-displacement devices because of their advantages of large output displacement, high sensitivity, and immunity to electromagnetic interference. Here, we propose a straightforward approach to design <110>-oriented defect dipoles by introducing A-site vacancies and oxygen vacancies in (K 0.48 Na 0.52 ) 0.99 NbO 2.995 ceramics. As a result, we achieve ultrahigh electrostrains of 0.7% at 20 kV cm −1 (with an effective piezoelectric strain coefficient d 33 * = 3500 pm V −1 ), outperforming the performance of existing piezoelectric ceramics at the same driving field. The exceptional electrostrain is primarily attributed to the large stretching of defect dipoles when subjected to an applied electric field, a phenomenon that has been experimentally confirmed. Moreover, the strong interaction between these defect dipoles and <110> spontaneous polarizations plays a critical role in minimizing hysteresis and ensuring excellent fatigue resistance. Our findings present a practical and effective strategy for developing high-performance piezoelectric materials tailored for advanced actuator 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
Niko发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
阳光的道消完成签到,获得积分10
刚刚
kingnb发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
yuliuism发布了新的文献求助10
1秒前
枫叶发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
gao完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
lx840518发布了新的文献求助10
3秒前
ye发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小蘑菇应助哈哈诈胡采纳,获得10
4秒前
超级的一笑完成签到,获得积分10
4秒前
科目三应助yk采纳,获得10
4秒前
phc发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
角度更多完成签到,获得积分10
5秒前
核桃发布了新的文献求助10
5秒前
dream发布了新的文献求助30
5秒前
志可刘发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助笑点低的过客采纳,获得10
6秒前
打打应助关关采纳,获得10
6秒前
霄霄完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
Ava应助好纠结采纳,获得10
8秒前
李滋滋完成签到 ,获得积分10
8秒前
1230发布了新的文献求助10
8秒前
ccc发布了新的文献求助10
8秒前
能干豆芽完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
李健应助淡定的乐安采纳,获得10
9秒前
9秒前
10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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253099
关于积分的说明 17564606
捐赠科研通 5497275
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899200
邀请新用户注册赠送积分活动 1875839
关于科研通互助平台的介绍 1716584