中心対称性オキシドにおける誘導された巨大なピエゾ電気
D-S Park1,2, M Hadad2, L M Riemer1
1Group for Ferroelectrics and Functional Oxides, Swiss Federal Institute of Technology-EPFL, 1015 Lausanne, Switzerland.
まとめ
研究者は,通常は非ピエゾ電気的中心対称性材料で,酸素の空隙を電気フィールドで再配置することで,有意なピエゾ電気的効果を誘導した. 環境に優しい新型のピエゾ電気材料の設計を可能にします
科学分野:
- 材料科学
- 固体物理学
- クリスタルグラフィー
背景:
- ピエゾ電気材料は様々な電子アプリケーションに不可欠です.
- 非中心対称な結晶構造はピエゾ電気性の基本的な前提条件です.
- 新しいピエゾ電気材料の開発は,構造的な制限のために困難でした.
研究 の 目的:
- 伝統的なピエゾ電気材料の 構造上の限界を克服する
- 中心対称性のある材料でピエゾ電気効果を誘導する.
- 大きなピエゾ電気反応を生成するための新しい方法を探求する.
主な方法:
- 中心対称性材料の酸素空隙の電気場による再配置を誘導する.
- ガドリニウムドーピングされたCeO2-xフィルムを使用し,立方体フッ素構造を持つ.
- ミリヘルツの周波数でピエゾ電気的張力係数 (d33) を測定する.
主要な成果:
- 極めて大きなピエゾ電気反応 (d33 ~ 200,000 pm/V) は,センター対称ガドリニウムドーピング CeO2-x フィルムで生成された.
- 観測されたピエゾ電気効果は,最先端の鉛ベースの材料よりも2倍の大きさです.
- 持続的なピエゾ電気効果は,結晶学的な対称性を破ることで達成されました.
結論:
- 電場による酸素空間の再配置は,中心対称性のある材料で重要なピエゾ電気性を生み出します.
- このアプローチは,高性能で環境に優しいピエゾ電気材料を設計するための新しい経路を提供します.
- この発見は,ピエゾ電力の非中心対称性の長年の前提条件に異議を唱える.
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