基于反铁电的介电电容器因其出色的储能性能和在收集脉冲功率方面的非凡灵活性而备受关注。尽管如此,迄今为止,尚未阐明与储能过程固有耦合的原位原子级结构演化途径,以最终理解其机制。本文报道了反铁电PbZrO 3 在存储电子束照射的能量过程中的时间和原子分辨率结构相演变。通过采用最先进的负球差成像技术,本文介绍的定量透射电子显微镜研究阐明了与晶胞体积变化和极化旋转相关的极性氧八面体的层次演化解释了逐步的反铁电到铁电相变。特别是,在动态结构研究过程中建立了一种非常规的铁电类别——具有独特摆线极化序的铁电畸变相。通过阐明原子尺度相变途径,该研究的结果为探索具有非极性到极性相变的储能材料中的新型铁致畸变相开辟了一个新领域。
先前的实验提供了分别在二维材料中滑动铁电性和光激发层间剪切位移的证据。在这里,我们发现通过激光照明,在H -BN双层中令人惊讶的0.5 ps中可以实现垂直铁电的完全逆转。综合分析表明,铁电偏振转换源自激光诱导的层间滑动,这是由多个声子的选择性激发触发的。从上层n原子的P z轨道到下层B原子的P z轨道的层间电子激发产生所需的方向性层间力,激活了平面内光学TOTO TOTO TOS TOTO to-1和LO-1声音声模式。由TO-1和LO-1模式的耦合驱动的原子运动与铁电软模式相干,从而调节了动态势能表面并导致超快铁电偏振反转。我们的工作为滑动铁电的超快偏振转换提供了一种新颖的微观见解。
摘要:多吡咯(PPY)是一种廉价的导电聚合物,具有有效的存储容量,但其有限的溶解度限制了其生产和应用。因此,为了扩大其应用范围,多功能PPY复合材料的设计和研究引起了极大的关注。PPY/铁基复合材料是通过水热方法,聚合方法和一锅方法等方法制备的。有关PPY/铁复合材料的应用的研究主要集中在电容器,电磁波吸收材料,吸附剂,传感器,药物和催化剂等领域。,它们在超级电容器的电极材料,电磁波的吸收,重金属离子的吸附以及催化降解,展示广泛的应用前景中表现出色。随着制备技术的持续发展和应用领域的进一步扩展,PPY/基于铁的复合材料有望在更多领域中发挥重要作用。关键字:polypyrrole;准备方法;复合材料;应用区域
尽管对铁电体的尺寸效应进行了广泛的研究,但是反铁电体的结构和特性在尺寸减小的情况下如何演变仍然难以捉摸。鉴于反铁电体在高能量密度存储应用方面具有巨大潜力,了解它们的尺寸效应将为优化小尺度器件性能提供关键信息。本文研究了无铅 NaNbO 3 膜中反铁电性的基本本征尺寸依赖性。通过广泛的实验和理论方法,探究了膜厚度减小后有趣的反铁电到铁电的转变。这种尺寸效应导致 40 nm 以下的铁电单相,以及在此临界厚度以上铁电和反铁电序共存的混合相状态。此外,结果表明反铁电和铁电序是电可切换的。第一性原理计算进一步表明,观察到的转变是由膜表面引起的结构扭曲驱动的。这项工作为反铁电体中内在尺寸驱动的缩放提供了直接的实验证据,并展示了利用尺寸效应通过膜平台驱动环境无铅氧化物中的突发特性的巨大潜力。
拓扑保护的磁性结构,如 skyrmion、半 skyrmion(meron)及其反粒子,构成磁序中的微小涡旋。它们是下一代存储设备中信息载体的有希望的候选者,因为它们可以利用电流诱导的自旋扭矩以极高的速度高效推进 [1, 2, 3, 4, 5, 6]。反铁磁体已被证明可以承载这些结构的版本,它们因其具有太赫兹动力学、无偏转运动和由于没有杂散场而改善的尺寸缩放的潜力而引起了广泛关注 [7, 8, 9, 10, 11, 12]。本文展示了拓扑自旋纹理、子和反子可以在室温下生成,并利用电脉冲在薄膜 CuMnAs 中可逆移动,CuMnAs 是一种半金属反铁磁体,是自旋电子应用的试验平台系统 [13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]。反铁磁子子电生成和操控是充分发挥反铁磁薄膜作为高密度、高速磁存储器件有源元件的潜力的关键一步。
我们研究了限制具有金属/铁电/夹层/Si (MFIS) 栅极堆栈结构的 n 型铁电场效应晶体管 (FeFET) 耐久性的电荷捕获现象。为了探索电荷捕获效应导致耐久性失效的物理机制,我们首先建立一个模型来模拟 n 型 Si FeFET 中的电子捕获行为。该模型基于量子力学电子隧穿理论。然后,我们使用脉冲 I d - V g 方法来测量 FeFET 上升沿和下降沿之间的阈值电压偏移。我们的模型很好地符合实验数据。通过将模型与实验数据拟合,我们得到以下结论。(i)在正工作脉冲期间,Si 衬底中的电子主要通过非弹性陷阱辅助隧穿被捕获在 FeFET 栅极堆栈的铁电 (FE) 层和夹层 (IL) 之间的界面处。 (ii) 基于我们的模型,我们可以得到在正操作脉冲期间被捕获到栅极堆栈中的电子数量。 (iii) 该模型可用于评估陷阱参数,这将有助于我们进一步了解 FeFET 的疲劳机制。
脑电反馈是一种基于脑电图技术的无创脑刺激方法,通过脑机接口将脑电生理活动信号传送到计算机,将脑电活动的实时变化作为反馈刺激给予被试自身,帮助被试学习如何自我调节大脑活动。脑电反馈应用十分广泛,可作为精神疾病的辅助治疗、健康个体的认知能力提高以及作为脑电生理特征与认知功能相互作用的实验条件。为了对脑电反馈有一个清晰的认识,本文从脑电反馈系统的组成部分、脑电反馈方案的设计要素、脑电反馈的评价以及脑电反馈的机制理论四个部分对其进行了综述。
二维拓扑超导体(TSC)代表一种外来的量子材料,在边界处以分散性majorana模式(DMM)表现出Quasiparticle激发。一个域壁dmm可以在两个TSC域之间的边界上出现,其配对间隙中的π相偏移或π相移,只能通过磁场调节。在这里,我们提出了铁电(Fe)TSC的概念,该概念不仅丰富了域壁DMM,而且显着使它们具有电气调谐。表明,配对间隙的π相移位显示在相反的Fe极化的两个TSC域之间,并通过反向Fe极化而切换。与铁磁(FM)极化结合使用,域壁可以容纳螺旋,手性的两倍和融合的DMM,可以通过更改电气和/或磁场的方向将其彼此转移。此外,基于第一原理的计算,我们证明α -In 2 SE 3是具有FM层和超导体底物的邻近性Fe TSC候选者。我们设想Fe TSC将通过电场显着缓解DMM的操纵,以实现容忍度的量子计算。
通过利用铁电/铁弹性切换,在压电传感器中提高了提高功率输出和能量密度。但是,一个问题是,稳定的工作周期通常不能仅由压力驱动。通过在部分螺旋的铁电中使用内部偏置场来解决此问题:材料状态的设计使得压力驱动机械加载过程中的铁弹性切换,而残留场在卸载过程中恢复了极化状态。但是,尽管已验证了此方法,但尚未系统地探索具有最佳性能的工程材料状态的设备。在这项工作中,使用部分固定(预先pol的)铁电中的内部偏置场来指导极化开关,从而产生有效的能量收集循环。设备在1-20 Hz的频率范围内进行了测试和优化,并系统地探索了制造过程中预拆平程度对能量收集性能的影响。发现,将铁电陶瓷预先固定到约25%的完全悬垂状态中会导致一种设备,该设备可以在20 Hz处产生大约26 mW cm-3的活性材料的功率密度,先前工作的改善和比常规PiezoeColectrics的高度提前的命令。但是,最大化功率密度可能会导致残余压力,在准备过程中或服务过程中会损害设备的危害。研究了制造成功率与预拆平水平之间的关系,这表明较高的预拆平程度与较高的存活率相关。这为能量转换与设备鲁棒性平衡提供了基础。