Suppressing piezoelectric screening effect at atomic scale for enhanced piezoelectricity

压电 材料科学 压电响应力显微镜 开尔文探针力显微镜 兴奋剂 纳米发生器 原子力显微镜 压电系数 压电传感器 纳米技术 光电子学 复合材料 铁电性 电介质
作者
Yue Sun,Sophia Shen,Weili Deng,Guo Tian,Da Xiong,Hongrui Zhang,Tao Yang,Shenglong Wang,Jun Chen,Weiqing Yang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:105: 108024-108024 被引量:54
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.108024
摘要

Zinc oxide (ZnO) is one of the most popular piezoelectric materials since it is non-toxic and environmentally friendly. However, its widespread adoption is largely hindered by its lower piezoelectricity. Herein, we report a generalizable approach to improving the piezoelectricity of ZnO via suppressing its piezoelectric screening effect at an atomic scale via rare earth (RE) ions doping. The developed Y3+: ZnO demonstrates a 91.8%-dropped carrier concentration and a 53.8%-increased surface piezoelectric response compared to undoped ZnO. Combining work function from Kelvin probe force microscopy (KPFM) and piezoelectric response distribution from piezoresponse force microscopy (PFM), this work reveals that the RE ion doping strategy can indeed suppress the piezoelectric screening effect and thus greatly enhance the piezoelectricity. The contribution of the atomic suppression strategy of screening effect to the community is two-fold: 1. it provides a fundamental understanding of intrinsic piezoelectric mechanism in the ZnO. 2. it could be extended and adapted to other piezoelectric materials. Overall, this work opens a new strategy for piezoelectric enhancement and applicative piezoelectrics.
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
梵墨完成签到,获得积分10
1秒前
上官若男应助张婷婷采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
Air云完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
体贴曹曹完成签到,获得积分20
3秒前
小雨点Logan完成签到,获得积分10
3秒前
海大Stephen完成签到 ,获得积分10
4秒前
大模型应助宋向荣采纳,获得10
4秒前
小龙虾完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
悦耳水之发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
领导范儿应助苹果亦巧采纳,获得10
5秒前
5秒前
orixero应助代沁采纳,获得10
6秒前
xiaoliu发布了新的文献求助10
6秒前
kiminonawa应助childe采纳,获得10
7秒前
绿狗玩偶发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
852应助靖靖雯采纳,获得50
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
JohnWang12233发布了新的文献求助10
10秒前
exp发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
lhw完成签到,获得积分10
12秒前
彭于晏应助同力力力采纳,获得10
12秒前
ZML314完成签到,获得积分10
12秒前
充电宝应助北过采纳,获得10
12秒前
12秒前
浅浅殇完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
hzhang01发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
在水一方应助怡然嚣采纳,获得10
13秒前
14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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5717071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5243787
关于积分的说明 15280952
捐赠科研通 4867441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2613673
邀请新用户注册赠送积分活动 1563595
关于科研通互助平台的介绍 1521091