新型鐵電材料可變身機器人“肌肉”
美國科學家領導的一個國際研究小組表示，他們研制出的一種新型鐵電聚合物，能高效地將電能轉化為機械應變，有望成為一種高性能的運動控制器（致動器），在醫療設備、先進機器人和精密定位系統中大顯身手，例如作為機器人的“肌肉”等。相關研究論文發表于最近的《自然·材料》雜志。 鐵電材料是一類在施加外部電荷時表現出自發電極化的材料。在相變過程中，這些材料中的機械應變可以使其形狀等特征發生變化，因此這種材料可用作致動器。致動器指在外力（如電能）作用下能變形的材料。 一般而言，這些致動器很堅硬，但鐵電聚合物等軟致動器具有更高的靈活性和環境適應性。聚合物是一類由許多相似單元結合在一起形成的材料，DNA和尼龍都是聚合物，鐵電聚合物的機械應變比陶瓷等其他鐵電材料高得多。此外，鐵電聚合物還更柔韌、成本更低、質量更輕，因此在軟機器人和柔性電子產品等領域更有前景。 研究團隊指出，目前軟材料致動領域面臨兩大挑戰：提高軟材料的受力以及降低驅動場。為此，他......閱讀全文
鐵電和反鐵電薄膜熱開關領域獲得重要進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514756.shtm
什么是鐵電疇？
為什么鐵電體會有電滯回線？主要是因為鐵電體是由鐵電疇組成的。理想單疇鐵電單晶體中，晶體內部所有區域的自發極化P全部指向同一方向，整個晶體將在內外部空間建立起電場。那么周圍空間將儲存相當大的靜電能量，從能量角度來看，這種狀態是不穩定的。因此，晶體中鐵電相的自發極化總是會分裂成一系列極化方向不同的小區域
什么是鐵電疇？
為什么鐵電體會有電滯回線？主要是因為鐵電體是由鐵電疇組成的。理想單疇鐵電單晶體中，晶體內部所有區域的自發極化P全部指向同一方向，整個晶體將在內外部空間建立起電場。那么周圍空間將儲存相當大的靜電能量，從能量角度來看，這種狀態是不穩定的。因此，晶體中鐵電相的自發極化總是會分裂成一系列極化方向不同的
鐵電材料電滯回線的測量
測量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種：沖擊檢流計描點法和 Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進行觀察以及用xy函數記錄儀進行記錄，簡便迅速，故人們常常采用。 采用Sawyer-Tower電路準靜態測試鐵電陶瓷材料電滯回線的測量原理圖（GB/T6426-1999）如
鐵電材料電滯回線的測量
測量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種：沖擊檢流計描點法和 Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進行觀察以及用xy函數記錄儀進行記錄，簡便迅速，故人們常常采用。 采用Sawyer-Tower電路準靜態測試鐵電陶瓷材料電滯回線的測量原理圖（GB/T6426-1999）
鐵電材料中電卡效應的制冷原理
制冷是人們日常生活中必不可少的事情,從水果、蔬菜、肉類保鮮,到空調的使用,再到醫用方面的器官冷藏、核磁共振成像等,都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限,并且其排出的有機氣體,直接破壞嗅氧層,引起了溫室效應,對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻不容緩
新型二維鐵電材料鐵電疇結構的調控研究獲進展
鐵電材料因具有穩定的自發極化，且在外加電場下具有可切換的極化特性，在非易失性存儲器、傳感器、場效應晶體管以及光學器件等方面具有廣闊的應用前景。與傳統的三維鐵電材料不同，二維范德華層狀鐵電材料表面沒有懸空鍵，這可降低表面能，有助于實現更小的器件尺寸。此外，傳統三維鐵電薄膜的外延生長需要合適的具有小
有機鐵電薄膜材料的介紹
有機鐵電薄膜的制備方法包括溶膠－凝膠法、旋涂法(Spin-Coating)、分子束外延技術及Langmuir-Blod-get膜技術等。與傳統的無機材料相比，有機聚合物材料具有易彎曲、柔韌性好、易加工、成本低等優點而備受關注。作為一種新型的鐵電體，鐵電高分子聚合物的研究主要以聚偏氟乙烯(Poly
鐵電材料中的大電卡效應的應用前景
制冷是人們日常生活中必不可少的事情, 從水果、蔬菜、肉類保鮮, 到空調的使用, 再到醫用方面的核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限, 并且其排出的有機氣體, 直接破壞嗅氧層, 引起了溫室效應, 對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻
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
Nature：原子尺度調控實現材料的室溫鐵電、多鐵性
日前來自康奈爾大學的科學家Darrell G. schlom（通訊作者）報道了一種構建室溫條件下鐵電和磁性耦合的單相多鐵材料的新方法。作者采用LuFe2O4作為表面矩陣，在合成過程中引入特殊的FeO單層材料，這樣實現了(LuFeO3)m/(LuFe2O4)1超晶胞的構建。由于相鄰的LuFeO3的
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
鐵電斯格明子研究取得系列進展
松山湖材料實驗室研究員朱銀蓮團隊聯合中國科學院金屬研究所研究員唐云龍團隊、浙江大學研究員洪子健團隊在鐵電材料拓撲結構研究領域取得系列進展。他們通過巧妙地調控靜電能和梯度能的耦合關系，誘導了純奈爾型斯格明子，進一步揭示了斯格明子-泡泡與鐵電180°疇的遺傳關系，提出了一種新的斯格明子-泡泡的形成機制。
多階鐵電拓撲態研究獲重要進展
近日，松山湖材料實驗室大灣區顯微科學與技術研究中心研究員馬秀良團隊同合作者，在自組裝、高密度鐵酸鉍納米結構中觀測到多階極性徑向渦旋，并成功通過尺寸調控和外部電場實現不同拓撲態的轉換和拓撲電荷控制。該發現為下一代高密度、多態非易失性存儲器件的設計提供了全新思路。3月21日，相關成果發表于《自然-通訊》
“微交聯法”創制高彈性鐵電材料
8月4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在《科學》（Science）上，發表了題為Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。該研究提出了鐵電材料的本
Nature:鐵電材料性能的預測與優化
鐵電材料是一種存在自發極化的材料，且自發極化有兩個或多個可能的取向，在電場作用下，其取向可以改變。它具有介電、壓電、熱釋電、鐵電以及電光效應、聲光效應、光折變效應和非線性光學效應等重要特性。鐵電體概括起來可以分成兩大類，一類以KH2PO4為代表，具有氫鍵，從順電相過渡到鐵電相是無序到有序的相變，
氧化鉿基鐵電存儲材料研究取得進展
互聯網、人工智能等信息技術的快速發展，對存儲器的存儲密度、訪問速度及操作次數提出了更高的要求。氧化鉿基鐵電存儲器具有低功耗、高速、高可靠性等優勢，被認為是下一代非易失性存儲器技術的潛在解決方案。現在普遍研究的正交相（orthorhombic phase，簡稱“o相”）HfO2基鐵電材料由于自身高鐵電
氧化鉿基鐵電存儲材料研究取得進展
互聯網、人工智能等信息技術的快速發展，對存儲器的存儲密度、訪問速度及操作次數提出了更高的要求。氧化鉿基鐵電存儲器具有低功耗、高速、高可靠性等優勢，被認為是下一代非易失性存儲器技術的潛在解決方案。現在普遍研究的正交相（orthorhombic phase，簡稱“o相”）HfO2基鐵電材料由于自身高鐵電
鉿基薄膜鐵電變體研究獲重要進展
在國家自然科學基金等項目的資助下，松山湖材料實驗室大灣區顯微科學與技術研究中心團隊在鉿基薄膜鐵電變體的調控研究中取得重要進展。該團隊在單晶外延Hf0.5Zr0.5O2薄膜中成功穩定具有鐵電性的新型單斜相，使材料呈現出卓越的抗鐵電疲勞性能，為鉿基薄膜中鐵電性的穩定與增強開辟了新路徑。相關成果10月3日
新型鐵電材料可變身機器人“肌肉”
美國科學家領導的一個國際研究小組表示，他們研制出的一種新型鐵電聚合物，能高效地將電能轉化為機械應變，有望成為一種高性能的運動控制器（致動器），在醫療設備、先進機器人和精密定位系統中大顯身手，例如作為機器人的“肌肉”等。相關研究論文發表于最近的《自然·材料》雜志。 鐵電材料是一類在施加外部電荷時
新型鐵電材料可變身機器人“肌肉”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504035.shtm
多鐵性材料可將熱直接轉化為電
據美國物理學家組織網近日報道，從1824年開始，工程師們就已學會利用液體水和氣體水之間的相變來發電。現在，美國科學家開始探索使用名為多鐵性材料的金屬合金發生“相變”來直接將熱轉化為電。 美國明尼蘇達大學的理查德·詹姆斯領導的團隊希望利用多鐵性材料中自然出現的相變代替水的相變來發
美研制新型非易失性鐵電存儲設備
據美國物理學家組織網近日報道，美國科學家們正在研制一種新的計算機存儲設備——鐵電晶體管隨機存取存儲器（FeTRAM），其將比現在的商用存儲設備更快捷，且比占主流的閃存能耗更低。研究發表在美國化學學會的《納米快報》雜志上。 這種最新的存儲設備將由硅納米線和鐵電聚合物集合而成。鐵
鐵電材料中發現通量全閉合疇結構
記者日前從中國科學院金屬研究所獲悉，該所研究員馬秀良研究團隊與合作者在鐵電材料中發現通量全閉合疇結構，或讓鐵電材料實現超高密度信息存儲。 鐵電材料是指在外加電場的作用下，其電極化方向可以發生改變的一類材料，如鈦酸鉛、鈦酸鋇等材料。鐵電存儲器具有功耗小、讀寫速度快、壽命長與抗輻照能力強等優點，但
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。
鐵電反常光伏效應研究取得新進展
鐵電光伏是上世紀七十年代在研究鐵電材料的光電子學性質時發現的一種新的重要的物理效應。因與常規的p-n結型太陽能電池的光伏效應存在根本差別，這種現象常被稱為反常光伏效應或者體光伏效應。近年來，隨著人類社會對能源環境問題的持續關注，關于鐵電光伏效應的研究持續升溫。目前，關于鐵電光伏效應的物理機制已有
我國科研機構聯合創制無疲勞鐵電材料
中新網寧波6月7日電(林波)6月7日，中國科研機構聯合在國際學術期刊《科學》(Science)上發表了題為“Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching”(利用層間滑移翻轉機制開發抗疲勞鐵
金屬所在鐵電異質界面發現極化巨大增強現象
鐵電材料由于具有鐵電、介電、壓電、熱釋電等豐富的物理性能，被廣泛應用于非易失性鐵電存儲器、電容器、制動器、熱釋電探測器等電子器件中。為滿足電子器件小型化的發展需求，鐵電體需要以低維薄膜的形式集成到電子器件中。但是，隨著薄膜厚度的減小，在異質界面去極化場的作用下，鐵電極化會顯著降低甚至消失，如何保
寧波材料所以“微交聯法”創制高彈性鐵電材料
8月4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在《科學》（Science）上，發表了題為Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。該研究提出了鐵電材料的本