科學家揭秘鐵電材料的光電機制
美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室及加州大學伯克利分校的研究人員揭開了鐵電材料在光照條件下產生高壓電的秘密。該研究發表在《物理評論快報》上。 鐵電材料是指具有鐵電效應的一類材料，它是熱釋電材料的一個分支。鐵電材料及其應用研究已成為凝聚態物理、固體電子學領域最熱門的研究課題之一。科學家已經了解到鐵電材料的原子結構可以使其自發產生極化現象，但至今尚不清楚光電過程是如何在鐵電材料中發生的。如果能夠理解這一光電機制并應用于太陽能電池，將能有效地提高太陽能電池的效率。 研究人員所采用的鐵電材料是鉍鐵酸鹽薄膜（BFO）。這種特別制作的薄膜有著不同尋常的特性，在數百微米的距離內整齊而有規律地排列著不同的電疇。電疇為條狀，每個電疇寬為50納米到300納米，疇壁為2納米，相鄰電疇的極性相反。這樣研究人員就可以清楚地知道內置電場的精確位置及其電場強度，便于在微觀尺度上開展研究，同時也避免了雜質原子環繞及多晶材料所造成的誤......閱讀全文
福建物構所鐵電半導體光電探測晶體材料研究獲進展
鐵電材料是一類特殊的極性化合物，基于自發極化效應表現出優良的非線性光學、壓電、熱釋電和鐵電等性能，在信息存儲、紅外探測、聲表面波和集成光電器件等領域有著重要應用，特別在光輻照下材料內部將出現非平衡載流子的激發，誘導電子云結構發生不對稱變化，從而誘導宏觀極化產生許多新的現象，如反常光伏效應、光折變
物構所自驅動紫外光電探測鐵電材料研究獲進展
紫外光電探測在軍事、醫療、環境等領域具有非常廣泛的應用。但是目前所報道的紫外光電探測大部分都需要有外加電壓的存在才能夠工作，制約著光電器件往便攜、節能方面的發展。鐵電體具有自發極化，且在光照下鐵電自發極化所產生的內建電場能夠促進光生載流子的分離，在自驅動光電探測領域顯示了廣闊的應用前景。與傳統的
“2012中俄鐵電/光學材料及其應用論壇”在上海召開
在中國科學院的大力支持下，由中國科學院上海硅酸鹽研究所發起并主辦的“2012中俄鐵電/光學材料及其應用論壇”于4月23日至28日在上海硅酸鹽所舉行。上海硅酸鹽所李國榮研究員和俄羅斯科學院無線電波研究所所長Yury Gulyaev院士擔任本次會次主席，上海硅酸鹽所羅豪甦研究員擔任秘書長。本次會議邀
可穿戴！我國科學家率先打造出有彈性的鐵電材料
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506007.shtm近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所的研究團隊研發出了兼具彈性回復與鐵電性的新型高分子鐵電材料，有效解決了傳統鐵電材料在可穿戴領域難以在大形變下保持穩定性能的難題，填補了彈性鐵電材
研究人員發現并解析液態鐵電材料電極化結構獨特性
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519637.shtm近日，華南理工大學前沿軟物質學院教授Satoshi Aya（謝曉晨）和黃明俊團隊在鐵電液晶領域取得了重大突破，他們發現并解析液態鐵電液晶中新穎電極化拓撲結構。相關成果發表于《自然-物理
福建物構所雙層鈣鈦礦鐵電材料雙光子吸收研究獲進展
鐵電材料因在光電方面的應用而受到廣大科研人員的關注。鐵電體中對稱性破缺引起的自發極化有利于光生載流子的分離，從而產生優異的光電導和光伏性能。因此，研究鐵電材料中光與物質的相互作用（雙光子光學吸收）具有重要意義。傳統無機鈣鈦礦鐵電材料的雙光子吸收系數一般較小，有機-無機雜化鈣鈦礦的發展為設計新型具
中國科大理論預言首類結構穩定的單層二維鐵電材料
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室國際功能材料量子設計中心及物理系朱文光研究組與校內外同行合作，通過理論計算預言了首類同時具有面內和面外極化且單層穩定的二維鐵電材料。該研究成果以Prediction of intrinsic two-dimensional ferroelectr
福建物構所室溫以上無機有機雜化反鐵電材料研究獲進展
反鐵電體是一類重要的功能材料，在高壓高功率儲能電容器、換能器和非線性元件等領域有著廣闊的應用前景。近年來，有機無機雜化鈣鈦礦因其豐富的物理化學特性，在太陽能電池、發光二極管以及激光等方面備受關注。然而，基于雜化鈣鈦礦如何實現高溫的反鐵電體仍然是需要解決的一個重要問題。 中國科學院福建物質結構研
物理所在多階鈣鈦礦鐵電材料的極端條件研究中獲進展
原文地址：http://www.cas.cn/syky/202103/t20210324_4782107.shtml 鈣鈦礦類材料具有多樣且豐富的性能，如鐵電、多鐵、壓電、介電、光伏、催化、磁性和高溫超導等，是物質科學和材料技術的重要載體。常見的鈣鈦礦具有ABO3構型，稱簡單鈣鈦礦，A為半徑較
可穿戴！我國科學家率先打造出有彈性的鐵電材料
近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所的研究團隊研發出了兼具彈性回復與鐵電性的新型高分子鐵電材料，有效解決了傳統鐵電材料在可穿戴領域難以在大形變下保持穩定性能的難題，填補了彈性鐵電材料領域的空白。該成果于8月4日在國際頂尖學術期刊《科學》上發表。 鐵電材料是一種絕緣性功能材料，表面自帶電荷，
滑移鐵電：無限次讀寫不疲勞
近年新興的鐵電材料，因為具有超快的讀寫速度，斷電后數據不丟失，以及超低功耗和很好的抗輻射能力，越來越多被應用于衛星存儲器等復雜場景。但也因制造成本高、存儲密度低等劣勢，這種材料的商業發展前景頗為受限。其中的疲勞失效問題，則導致鐵電材料存儲器的讀寫次數僅為幾萬次。為此，中國科學院寧波材料技術與工程研究
磷酸鐵鋰材料的缺陷
1、導電性差。這個問題是其最關鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用，這是一個主要的問題。但是，這個問題已經可以得到完美的解決：就是添加C或其它導電劑。實驗室報道可以達到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產的磷酸鐵鋰材料在生產過程中已經添加了導電劑，不需要制作電池時添加。實際上材料應
什么是多鐵性材料
多鐵性材料是指材料的同一個相中包含兩種及兩種以上鐵的基本性能。多鐵性材料就是這樣的一種集電與磁性于一身的多功能材料。多鐵性材料（如既有鐵電性又有鐵磁性的磁電復合材料等）不但具備各種單一的鐵性（如鐵電性、鐵磁性），而且通過鐵性的耦合復合協同作用，它同時還具有一些新的效應，大大拓寬了鐵性材料的應用范圍。
金屬所在奧里維里斯相鐵電材料光解水制氫研究方面取得進展
太陽能光催化分解水制氫是獲取綠氫極具潛力的技術，其走向應用的關鍵是發展高效穩定的半導體光催化材料。鐵電光催化材料（例如PbTiO3、BiFeO3、Na0.5Bi0.5TiO3和Bi3TiNbO9）由于具有能夠促進光生載流子分離的內建電場而廣受關注。其中，Bi3TiNbO9是一種奧里維里斯（Aur
福建物構所鉛碘基有機無機雜化反鐵電材料研究獲進展
作為電子器件的最基本元件，儲能和轉換的電活性材料一直是學術界研究的重要課題。其中，具有雙電滯回線特征的反鐵電材料占據了主導地位。反鐵電體是在一定溫度范圍內相鄰離子聯線上的偶極子呈反平行排列，宏觀上自發極化強度為零的材料。不同于鐵電體，反鐵電體具有很高的儲能能力，較高的儲能密度和快速的放電速率。目
西湖大學團隊發現新型螺旋鐵電結構
7月26日，西湖大學理學院物理系特聘研究員劉仕團隊在《物理評論快報》上發表了最新研究成果，并入選編輯推薦。該研究利用基于機器學習的分子動力學方法，揭示了在經典鐵電材料鈦酸鉛中，通過施加適當的應變，可以誘導出一種新型的螺旋鐵電結構，這種結構展現出巨大的壓電效應。鐵電螺旋示意圖。課題組供圖鐵電材料指的是
西湖大學團隊發現新型螺旋鐵電結構
7月26日，西湖大學理學院物理系特聘研究員劉仕團隊在《物理評論快報》上發表了最新研究成果，并入選編輯推薦。該研究利用基于機器學習的分子動力學方法，揭示了在經典鐵電材料鈦酸鉛中，通過施加適當的應變，可以誘導出一種新型的螺旋鐵電結構，這種結構展現出巨大的壓電效應。 鐵電螺旋示意圖。課題組供圖 鐵
中科院電工所制備鐵電半導體耦合光伏器件
記者日前從中科院電工所獲悉，該所化合物薄膜太陽能電池研究組在普通鈉鈣玻璃上制備的鐵電-半導體耦合光伏器件，經中科院太陽光伏發電系統和風力發電系統質量檢測中心認證，其轉化效率達11.3%。 鐵電-半導體耦合光伏器件，又叫納米偶極子太陽能電池，屬第三代太陽能電池。與傳統PN結不同的是，該光伏器件是
電工所研制出首例突破11％的鐵電半導體耦合光伏器件
日前，中國科學院電工研究所化合物薄膜太陽能電池研究組在普通鈉鈣玻璃上制備的鐵電-半導體耦合光伏器件，經中國科學院太陽光伏發電系統和風力發電系統質量檢測中心認證，其轉化效率達到11.3%。 鐵電-半導體耦合光伏器件也稱為納米偶極子太陽能電池，屬于第三代太陽能電池。與傳統PN結不同的是，這種光伏
美研制出能吸收紫外線和紅外線的新型光伏材料
據物理學家組織網近日報道，美國科學家研制出了一種體光伏材料，用其制造的太陽能電池板成本低、效率高。40多年來，科學家們一直希望能研制出體光伏材料，其除了能利用紫外線的能量外，還能利用可見光和紅外線的能量，新材料的問世終于讓他們如愿以償。 新材料由賓夕法尼亞大學和德雷克賽爾大學的科學家攜手研
賓夕法尼亞大學研制出體光伏材料
據物理學家組織網近日報道，美國科學家研制出了一種體光伏材料，用其制造的太陽能電池板成本低、效率高。40多年來，科學家們一直希望能研制出體光伏材料，其除了能利用紫外線的能量外，還能利用可見光和紅外線的能量，新材料的問世終于讓他們如愿以償。 新材料由賓夕法尼亞大學和德雷克賽爾大學的科學家攜手研
無毒材料讓新太陽能電池脫毒
物理學家組織網19日報道稱，英美跨國團隊已經用理論和實驗方法，成功將周期表中的“綠色元素”鉍應用在低成本太陽能電池上，光轉化效率達目前市場最高水平，且避免了鉛基電池的毒性。這一重大進展發表在最新一期的《先進材料》雜志上。 目前覆蓋在屋頂上的大多數太陽能電池的主材料是硅，雖然其在光與能量的轉化方
英制成廉價太陽能電池新材料
英國研究人員25日在《自然》雜志網站上報告說，他們用氯化鎂制作的薄膜太陽能電池比傳統的制造方法成本更低，且無毒性。 現有的太陽能電池主要有硅電池和碲化鎘薄膜電池兩種，后者更輕薄廉價，因此被視為下一代太陽能電池的代表。但碲化鎘在制備過程中需使用氯化鎘，這種物質有一定的毒性。此外，鎘在自然界中儲量
具有大擊穿電場和儲能密度的二維反鐵電雜化鈣鈦礦
鐵電或反鐵電體是典型非線性介電材料，擁有自發極化特性，并能對電場、應力等外部環境作出靈敏的響應，可應用于非易失性存儲器、應變傳感器和儲能器件領域。無機鐵電/反鐵電材料具有極化強度大、有序溫度高和相結構豐富等優點，而有機鐵電/反鐵電材料具有合成溫度低和規模制備等優勢。有機-無機雜化材料則可能在單相
具有大擊穿電場和儲能密度的二維反鐵電雜化鈣鈦礦制成
鐵電或反鐵電體是典型非線性介電材料，擁有自發極化特性，并能對電場、應力等外部環境作出靈敏的響應，可應用于非易失性存儲器、應變傳感器和儲能器件領域。無機鐵電/反鐵電材料具有極化強度大、有序溫度高和相結構豐富等優點，而有機鐵電/反鐵電材料具有合成溫度低和規模制備等優勢。有機-無機雜化材料則可能在單相
具有大擊穿電場和儲能密度的二維反鐵電雜化鈣鈦礦制出
鐵電或反鐵電體是典型非線性介電材料，擁有自發極化特性，并能對電場、應力等外部環境作出靈敏的響應，可應用于非易失性存儲器、應變傳感器和儲能器件領域。無機鐵電/反鐵電材料具有極化強度大、有序溫度高和相結構豐富等優點，而有機鐵電/反鐵電材料具有合成溫度低和規模制備等優勢。有機-無機雜化材料則可能在單相
科學家創制出無疲勞鐵電材料?有望實現存儲器無限次數擦寫
6月7日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所柔性磁電功能材料與器件團隊聯合電子科技大學、復旦大學，在《科學》（Science）上發表了題為Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching的研究
影響材料介電損耗的因素
影響材料介質損耗的因素可以分為兩類。一類是材料結構本身的影響，如不同材料的漏導電流不同，由此引起的損耗也各不相同，不同材料的計劃機制不同，也使極化損耗各不相同。我們這里主要討論第二類情況，也就是外界環境或試驗條件對材料介電損耗的影響。 對介質損耗的主要影響因素是頻率和溫度。首先討論對漏導損
新奇納米超材料助推太陽能電池革命
研究人員謝爾蓋·克魯克和材料結構示意圖。 據澳大利亞國立大學（ANU）網站消息，該校和美國加州大學伯克利分校合作，開發出一種屬性奇特的納米超材料，該材料被加熱時能以不同尋常的方式發光。這一成果有望推動太陽能電池產業的革命，帶來能把輻射熱轉化成電能的熱光伏電池，在黑暗中收集熱量來發電。 ANU物理
新加坡開發出新型太陽能電池材料
實驗室的新型鈣鈦礦太陽能電池會發光 將來有一天，你的手機或電腦沒電了，只需拿到太陽下曬一曬就能繼續使用了，因為它們的顯示器同時也是太陽能電池。這就是新加坡南洋理工大學(NTU)科學家發表在《自然·材料》雜志上的最新成果，他們開發出的下一代太陽能電池材料，不僅能把光轉化成電，電池本身還能按照需要