SCMs|相共存体系PbTiO3-BiScO3中内在和外在压电贡献

PbTiO₃-BiScO₃陶瓷兼具高压电系数和高居里温度，在高温传感器和制动器领域极具应用潜力。探明潜在的压电机理对其应用具有重要作用。近日，卡尔斯鲁厄理工学院Manuel Hinterstein教授和北京科技大学陈骏教授、刘辉副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，结合先进原位电场高能同步辐射技术和STRAP分析方法，定量揭示了PbTiO₃-BiScO₃体系相界附近较高应变的内在和外在贡献。

观察到在共存的四方相和三方相之间发生了电场诱导的相转变。实验发现畴反转应变主要来源于四方相，而占主导作用的晶格应变主要来源于少量共存的三方相。电场诱导了相含量的变化，定量分析结果表明该体系中可逆应变主要源于内在的晶格应变。相反，不可逆的畴反转应变导致了较大的剩余应变。

图1 电场诱导下，四方相和三方相之间的相转变。

现有结论表明，将剩余应变转化为可逆应变将是提高压电性能的战略方向。本研究有助于进一步理解高压电性能并有望推进PbTiO₃-BiScO₃体系的应用。

文章信息

Sun, S., Liu, H., Ren, Y. et al. Revealing intrinsic and extrinsic piezoelectric contributions in phase coexistence system of PbTiO₃-BiScO₃. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1736-3

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